Czynniki warunkujące przydatność ziarna różnych zbóż do produkcji energii odnawialnej — przegląd literatury
Wioletta Dynkowska
w.dynkowska@ihar.edu.plSamodzielna Pracownia Oceny Jakości Produktów Roślinnych, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Radzików (Poland)
Danuta Boros
Samodzielna Pracownia Oceny Jakości Produktów Roślinnych, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Radzików (Poland)
Abstrakt
Możliwość wykorzystania zbóż do produkcji bioetanolu sięga początku XX wieku i uaktualnia się z każdorazową podwyżką cen ropy naftowej na giełdach światowych, a co za tym idzie, z podwyżkami cen paliw płynnych. Większe ostatnio zainteresowanie bioetanolem jako substytutem paliw samochodowych wiąże się również z czynnikami ekologicznymi, gdyż chemia spalania etanolu wyraźnie wskazuje ten związek jako przyjazny dla środowiska. Ponieważ bioetanol to produkt końcowy fermentacji glukozy, należy baczniej przyjrzeć się czynnikom wpływającym w sposób korzystny bądź niekorzystny na konwersję skrobi z ziarna zbóż i w efekcie na końcową wydajność samej produkcji. Celem niniejszej pracy było porównanie przydatności różnych gatunków zbóż do produkcji bioetanolu.
Słowa kluczowe:
bioetanol, zboża, fermentacja, skrobiaBibliografia
Applegate T. J., Troche C., Jiang Z., Johnson T. 2009. The nutritional value of high-protein corn distillers dried grains for broiler chickens and its effect on nutrient excretion. Poultry Sci. 88: 354 — 359.
Google Scholar
Bekers M., Viesturs U. 1998. Integrated bio-system for biofuel production from agricultural raw materials in Latvia. In: Proceedings of the Internet Conference on Integrated Bio-Systems.
Google Scholar
Cornfine S., Miedl M., Stewart G. G., Shepherd M. 2006. Bioethanol production from wheat. Research Newsletter ICBD Spring 2006.
Google Scholar
Dane własne, niepublikowane (sprawozdanie za rok 2008 z realizacji tematu nr 4-1-05-2-01).
Google Scholar
De Carvalho Macedo I. 1998. Greenhouse gas emissions and energy balances in bio-ethanol production and utilization in Brazil. In: Biomass and Bioenergy 14: 77 — 81.
Google Scholar
Demirbas A. 2005. Bioethanol from cellulosic materials: a renewable motor fuel from biomass; Energy Sources, 27: 327 — 337.
Google Scholar
Dong F. M., Rasco B. A., Gazzaz S. S. 1987. A protein quality assessment of wheat and corn distillers dried grains with solubles. Cereal Chem. 64: 327 — 332.
Google Scholar
Dyrektywa 2003/30/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europejskiej.
Google Scholar
Grining S. 2001. Zamieszanie w baku. Przegląd Techniczny nr 15.
Google Scholar
Haralampu S. G. 2000. Resistant starch – a review of the physical properties and biological impact of RS3. Carbohydrate Polymers 41: 285 — 292.
Google Scholar
Ingledew W. M., Jones A. M., Bhatty R. S., Rossnagel B. G. 1995. Fuel alcohol production from hull-less barley; Cereal Chem. 72: 147 — 150
Google Scholar
Ingledew W. M., Thomas K.C., Hynes S.H., McLeod J. G. 1999. Viscosity concerns with rye mashed used for ethanol production. Cereal Chem. 76: 459 — 464.
Google Scholar
Jones A. M., Ingledew W. M. 1994. Fuel alcohol production: optimization of temperature for efficient very high gravity fermentation. Appl. Environ. Microbiol. 60: 1048 — 1051.
Google Scholar
Kindred D. R., Verhoeven T. M. O., Weightman R. M., Swanson J. S., Agu R. C., Brosnan J. M., Sylvester-Bradley R. 2008. Effect of variety and fertilizer nitrogen on alcohol yield, grain yield, starch and protein content, and protein composition of winter wheat. J. Cereal Sci. 48: 46 — 57.
Google Scholar
Kucerova J. 2007. The effect of year, site and variety on the quality characteristics and bioethanol yield of winter triticale; J. Inst. Brew. 113, 142 — 146.
Google Scholar
Kuś J. 2002. Produkcja biomasy na cele energetyczne. PAN Lublin Biul. Inform. 7.
Google Scholar
Lacerenza J. A., Martin J. M., Talbert L. E., Lanning S. P., Giroux M. J. 2008. Relationship of ethanol yield to agronomic and seed quality characteristics of small grains. Cereal Chem. 85: 322 — 328.
Google Scholar
Lee C. J., Horsley R. D., Manthey F. A., Schwarz P. B. 1997. Comparisons of β-glucan content of barley and oat; Cereal Chem. 74: 571 — 575.
Google Scholar
Lekkas C. 2003. The importance of free amino nitrogen (FAN) in wort and beer. Res. Newsletter ICBD, Winter 2003.
Google Scholar
Olsson L., Soerensen H. R., Dam B. P., Christensen H., Krogh K. M., Meyer A. S. 2006. Separate and simultaneous enzymatic hydrolysis and fermentation of wheat hemicellulose with recombinant xylose utilizing Saccharomyces cerevisiae. Appl. Biochem. Biotechnol. 129‐132: 117 — 129.
Google Scholar
Pahm A. A., Pederson C., Hoehler D., Stein H. H. 2008. Factors affecting the variability in ileal amino acid digestibility in corn distillers dried grains with solubles fed to growing pigs. J. Anim. Sci. 86: 2180 — 2189.
Google Scholar
Palmarola-Adrados B., Choteborska P., Galbe M., Zacchi G. 2005. Ethanol production from non-starch carbohydrates of wheat bran. Bioresource Technology 96: 843 — 850.
Google Scholar
Palmarola-Adrados B., Juhasz T., Galbe M., Zacchi G. 2004. Hydrolysis of nonstarch carbohydrates of wheat-starch effluent for ethanol production. Biotechnology Progress 20: 474 — 479.
Google Scholar
Pedersen B., Eggum B. O. 1983 a. The influence of milling on the nutritive value of flour from cereal grains. 1. Rye. Plant Foods for Human Nutrition 32: 185 — 196.
Google Scholar
Pedersen B., Eggum B. O. 1983 b. The influence of milling on the nutritive value of flour from cereal grains. 2. Wheat. Plant Foods for Human Nutrition 33: 51 — 61.
Google Scholar
Pedersen B., Eggum B. O. 1983 c. The influence of milling on the nutritive value of flour from cereal grains. 3. Barley. Plant Foods for Human Nutrition 33: 99 — 112.
Google Scholar
Pedersen B., Eggum B. O. 1983 d. The influence of milling on the nutritive value of flour from cereal grains. 5. Maize. Plant Foods for Human Nutrition 33: 299 — 311.
Google Scholar
Xue Q., Wang L., Newman R.K., Newman C.W., Graham H. 1997. Influence of the hulless, waxy starch and short-awn genes on the composition of barleys. Journal of Cereal Science 26, 251 — 257.
Google Scholar
Rahman S., Bird A., Regina A., Li Z., Ral J. F., McMaugh S., Topping D., Morell M. 2007. Resistant starch in cereals: Exploiting engineering and genetic variation. J. Cereal Sci. 46: 251 — 260.
Google Scholar
Saini H. S., Henry R. J. 1989. Fractionation and evaluation of triticale pentosans: comparison with wheat and rye. Cereal Chem. 66: 11 — 14.
Google Scholar
San Buenaventura M. L., Dong F. M., Rasco B. A. 1987. The total dietary fiber content of distillers’dried grains with solubles. Cereal Chem. 64: 135 — 136.
Google Scholar
Smith T. C., Kindred D. R., Brosnan J. M., Weightman R. M., Shepherd M., Sylvester-Bradley R. 2006. Wheat as a feedstock for alcohol production. Research Review No.61, December 2006.
Google Scholar
Sosulski K., Wang S., Ingledew W. M., Sosulski F. W., Tang J. 1997. Preprocessed barley, rye and triticale as a feedstock for an integrated fuel ethanol-feedlot plant. Appl. Biochem. Biotechnol. 63 — 65: 59 — 70
Google Scholar
Świątkiewicz S., Koreleski J. 2003. Zastosowanie suszonego wywaru z kukurydzy jako komponentu mieszanek paszowych dla kurcząt brojlerów. Rocz. Nauk Zoot. 30: 376 — 380.
Google Scholar
Thiemt E. M., Senn T., Oettler G. 2006. Genetic variation for ethanol production in winter triticale. In: Proc.6th International Triticale Symposium. Stellenbosch, South Africa, 89 — 93.
Google Scholar
Thomas K. C., Dhas A., Rossnagel B. G., Ingledew W. M. 1995. Production of fuel alcohol from hull-less barley by very high gravity technology. Cereal Chem. 72: 360 — 394.
Google Scholar
Thomas K. C., Hynes S. H., Ingledew W. M. 1996. Practical and theoretical considerations in the production of high concentrations of alcohol by fermentation. Process Biochem. 31: 321 — 331.
Google Scholar
Thomas K. C., Hynes S. H., Ingledew W. M. 1994. Effects of particulate materials and osmoprotectans on Very-High-Gravity ethanolic fermentation by Saccharomyces cerevisiae. Appl. Environ. Microbiol. 60: 1519 — 1524.
Google Scholar
Thomas K. C., Ingledew W. M. 1990. Fuel alcohol production: effects of Free Amino Nitrogen on fermentation of Very-High-Gravity wheat mashes. Appl. Environ. Microbiol.56: 2046 — 2050.
Google Scholar
Thomas K.C., Ingledew W. M. 1995. Production of fuel alcohol from oats by fermentation. J. Industrial Microbiol. 15: 125 — 130.
Google Scholar
Tibelius Ch., Trenholm H. 1996. Coproducts and near coproducts of fuel ethanol fermentation from grain; http://res2.agr.ca/publications/cfar/chap1_e.htm.
Google Scholar
Verma G., Nigam P., Singh D., Chaudhary K. 2000. Bioconversion of starch to ethanol in a single-step process by coculture of amylolytic yeasts and Saccharomyces cerevisiae 21. Bioresource Technol. 72: 261 — 266.
Google Scholar
Wang S., Ingledew W. M., Thomas K. C., Sosulski K., Sosulski F. W. 1999. Optimization of fermentation temperature and mash specific gravity for fuel alcohol production. Cereal Chem. 76: 82 — 86.
Google Scholar
Wang S., Thomas K. C., Ingledew W. M., Sosulski K., Sosulski F. W. 1998. Production of fuel ethanol from rye and triticale by very-high-gravity (VHG) fermentation. Appl. Biochem. Biotechnol. 69: 157 — 175.
Google Scholar
Widmer M. R., McGinnis L. M., Wulf D. M., Stein H. H. 2008. Effects of feeding distillers dried grains with soluble, high-protein distillers dried grains, and corn germ to growing-finishing pigs on pig performance, carcass quality and the palatability of pork. J. Anim. Sci. 86: 1819 — 1831.
Google Scholar
Wu X., Zhao R., Wang D., Bean S. R., Seib P. A., Tuinstra M. R., Campbell M., O’Brien A. 2006. Effects of amylose, corn protein and corn fiber contents on production of ethanol from starch-rich media. Cereal Chem. 83: 569 — 575.
Google Scholar
Autorzy
Wioletta Dynkowskaw.dynkowska@ihar.edu.pl
Samodzielna Pracownia Oceny Jakości Produktów Roślinnych, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Radzików Poland
Autorzy
Danuta BorosSamodzielna Pracownia Oceny Jakości Produktów Roślinnych, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Radzików Poland
Statystyki
Abstract views: 55PDF downloads: 42
Licencja
Prawa autorskie (c) 2009 Wioletta Dynkowska, Danuta Boros
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Magdalena Wiśniewska, Danuta Boros, Józef Zych, Wartość pokarmowa wybranych mieszanek zbóż jarych z roślinami bobowatymi grubonasiennymi , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 289 (2020): Wydanie regularne
- Wioletta M. Dynkowska, Małgorzata R. Cyran, Substancje bioaktywne form wyjściowych pszenicy do hodowli nowych odmian w aspekcie produkcji żywności funkcjonalnej — wpływ warunków suszy w sezonie wegetacyjnym 2015 roku , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 287 (2019): Wydanie specjalne
- Lech Boros, Anna Wawer, Magdalena Wiśniewska, Danuta Boros, Wpływ genotypu i kontrastujących warunków klimatycznych na cechy fizykochemiczne nasion soi (Glycine max L. Merrill) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 296 (2021): Wydanie regularne
- Damian Gołębiewski , Danuta Boros, Kinga Gołębiewska, Anna Fraś , Potencjał odżywczy i bioaktywny odmian owsa zwyczajnego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 287 (2019): Wydanie specjalne
- Prof. dr hab. Danuta Boros , Damian Gołębiewski, Badanie składników determinujących wartość odżywczą i funkcjonalną owsa oraz ich relacji w ziarnie obłuszczonym i oplewionym , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Danuta Boros, Magdalena Wiśniewska, Marlena Gzowska, Józef Zych, Edward Gacek, Poprawa wartości pokarmowej ziarna pszenicy jarej poprzez siewy mieszanin odmianowych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 289 (2020): Wydanie regularne
- Prof. dr hab. Danuta Boros, Kinga Gołębiewska, Badanie czynników determinujących niską strawność białka śruty uzyskanej z nasion rzepaku ozimego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Danuta Boros, Alkilorezorcynole ziarna zbóż — ich znaczenie w żywności i paszy , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 277 (2015): Wydanie regularne
- Kinga Myszka, Beata Kamińska, Anna Fraś, Magdalena Ploch, Danuta Boros, Metoda Dumasa alternatywną metodą oznaczania białka w produktach roślinnych — badania porównawcze z metodą Kjeldahla , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
- Anna Fraś, Danuta Boros, Wpływ warunków środowiska na zmienność zawartości błonnika pokarmowego w ziarnie pszenicy ozimej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 277 (2015): Wydanie regularne