Дрожжи в устойчивом производстве биоэтанола: обзор

Биоэтанол считается наиболее широко используемым биотопливом в мире, поскольку он вносит значительный вклад в снижение потребления сырой нефти и загрязнения окружающей среды. Его можно получать из различных видов сырья, таких как сахароза, крахмал, лигноцеллюлозная и водорослевая биомасса, посредством микробной ферментации. По сравнению с другими микроорганизмами дрожжи, особенно Saccharomyces cerevisiae, являются наиболее часто используемыми микроорганизмами для производства этанола благодаря высокой продуктивности по этанолу, высокой устойчивости к этанолу и способности сбраживать широкий спектр сахаров. Однако дрожжевая ферментация сталкивается с рядом ограничений, препятствующих производству этанола, включая высокую температуру, высокую концентрацию этанола и ограниченную способность сбраживать пентозные сахара. Для получения этанола путем ферментации используют различные штаммы дрожжей, включая гибридные, рекомбинантные и дикие штаммы. Дрожжи могут непосредственно сбраживать простые сахара до этанола, тогда как другое сырье сначала необходимо преобразовать в сбраживаемые сахара. Основными процессами производства этанола являются предварительная обработка, гидролиз и ферментация. Производство биоэтанола в ходе ферментации зависит от ряда факторов, включая температуру, концентрацию сахара, pH, продолжительность ферментации, скорость перемешивания и размер инокулюма. Эффективность и продуктивность производства этанола можно повысить путем иммобилизации дрожжевых клеток. В настоящем обзоре рассматриваются различные типы дрожжевых штаммов, процесс ферментации, факторы, влияющие на производство биоэтанола, а также иммобилизация дрожжей для повышения эффективности производства биоэтанола.