Перед ферментацией олигосахариды и полисахариды обычно следует гидролизовать до моносахаридов в отдельном реакторе. Гидролиз целлюлозы и крахмала идет последующим образом:
-[C6H10O5]n-+nH2O
nC6H12O6
Гидролизуемость материалов (легкость с которой происходит гидролиз) в значимой степени варьирует. Крахмал и пентозаны (гемицеллюлозы) требуют относительно мягеньких критерий. При их гидролизе употребляют разбавленные кислоты и низкие температуры; гидролиз целлюлозы происходит при более больших температурах, с внедрением более сильных кислот и реакторов под давлением. Все полисахариды также распадаются до некой степени под действием ферментов. Крахмал гидролизуется относительно просто под действием как кислоты, так и ферментов, в то время как целлюлоза обычно просит подготовительной обработки для высвобождения связанного лигнина перед тем, как она будет повреждена ферментативному гидролизу. Скорость гидролиза целлюлозы при участии ферментов низкая. Более распространенные моносахариды в гидролизованой растительной биомассе — это глюкоза, фруктоза и ксилоза. Фактически все природные сахара имеёт в собственной базе 5 (пентоза) либо 6 (гексоза) атомных углеродных групп. Разработка гидролиза крахмала является отлично обоснованной. Обыденным фабричным сырьем являются кукуруза и другие зерновые, также картофель, переработка которых проходит в одну либо две стадии (двойная кислота Кислота/фермент либо двойной фермент). Крахмал растворяется при нагревании в воде, что вызывает «разжижение» полисахаридов с расщеплением полимерных цепей кислотой либо альфа амилазой. Гидролиз до моносахаров (сахарификация) осуществляется опять кислотой либо амилоглюкозидазой. Продуктивность ферментативного процесса является низкой по сопоставлению с хим способами, и для воплощения наибольшей сахарификации нужно более 3-х дней. Хотя в прошедшем специфика реакции была ужаснее для кислого гидролиза, ферментируемые сахара получают сейчас в границах минут, а не часов, и на данный момент практически может быть получение огромного выхода моносахаридов.
В текущее время промышленный гидролиз целлюлозы в странах свободного рынка не осуществляется, потому что разработанные ранее технологии, такие, как процессы Сколлера и Мэдисона, по имеющимся данным, являются неэкономичными. В текущее время в литературе появились описания улучшенных процессов кислого гидролиза целлюлозы, также новейших ферментативных процессов, включающих многофазовые реакции при разных температурах, подготовительную обработку целлюлозы и внедрение новых видов ферментов.
Ферментация
В анаэробных критериях моносахариды могут быть превращены в спирт при помощи разных микробов. Выход спирта при превращении гексоз с ролью дрожжей рода Saccharomyces составляет при подходящих критериях до 90% от теоретической стехиометрии реакции: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2.
Но тут может создаваться ряд других товаров, в особенности при больших значениях рН, как это показано в таблице 2.