The object of research, development or design (in Russian) : Өндіріс пен тұтынудан пайда болатын лигноцеллюлозалық жанама өнімдер мен қалдықтар.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Лигноцеллюлозные побочные продукты и отходы производства и потребления

Aim of work (in Russian) : Разработка биотехнологических решений по валоризации крупнотоннажных лигноцеллюлозных побочных продуктов с целью биосинтеза продуктов с добавленной стоимостью, основанная на принципах циркулярной экономики, зеленых технологий и углеродной нейтральности

Aim of work (in Kazakh) : Циркулярлық экономика, жасыл технологиялар және көміртегі бейтараптығы қағидаттарына негізделген құны жоғарылатылған өнімдерді биосинтездеу мақсатында ірі тонналы лигноцеллюлозалы қосалқы өнімдерді валоризациялау бойынша биотехнологиялық шешімдерді әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Физико-химический анализ состава лигноцеллюлозного сырья; микробиологические методы брожения (анаэробная ферментация субстратов для получения биоводорода, биоэтанола, биобутанола) с последующим колориметрическим и газохроматографическим анализом; экстракционные методы (мацерация, сверхкритическая CO₂-экстракция с водородом) для выделения биологически активных соединений; синтез активированных углеродных сорбентов и оценка их способности к улавливанию CO₂.

Методы исследования (на казахском) : Лигноцеллюлозалық шикізаттың құрамын физика-химиялық талдау; микробиологиялық ашыту әдістері (биосутек, биоэтанол, биобутанол өндіру үшін субстраттарды анаэробты ферментациялау) және оларды кейіннен колориметриялық және газдық хроматографиялық талдау; биологиялық белсенді қосылыстарды бөліп алу үшін экстракциялау әдістері (мацерация, сутекпен бірге жүргізілетін аса критикалық CO₂-экстракция); активтелген көмір сорбенттерін синтездеу және олардың CO₂ ұстау қабілетін бағалау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Оптимизированы процессы микробной конверсии различных лигноцеллюлозных отходов в биоводород, биоэтанол, биобутанол и микробную биомассу; разработаны бифункциональные углеродные сорбционные материалы из растительного сырья с эффективной способностью улавливать CO₂ (установлена зависимость сорбционных свойств от состава и структуры исходного сырья); предложена и экспериментально обоснована новая концепция использования водородообогащённых экстрагирующих систем для селективного извлечения ценных органических соединений из растительных материалов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Әртүрлі лигноцеллюлозалық қалдықтарды микробиологиялық конверсиялау арқылы биосутек, биоэтанол, биобутанол және микробиологиялық биомасса алу процестері оңтайландырылды; өсімдік шикізатынан CO₂-ті тиімді ұстай алатын бифункционалды көміртекті сорбциялық материалдар әзірленді (сорбциялық қасиеттердің бастапқы шикізаттың құрамы мен құрылымына тәуелділігі анықталды); өсімдік материалдарынан құнды органикалық қосылыстарды селективті түрде бөліп алуға мүмкіндік беретін сутекпен байытылған экстрагирлеуші жүйелерді қолданудың жаңа концепциясы ұсынылып, тәжірибелік түрде негізделді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Полученные в ходе работы данные подтверждают эффективность разработанных биотехнологических процессов, включая микробную конверсию лигноцеллюлозного сырья, создание сорбентов CO₂ и использование молекулярного водорода для повышения выхода биоактивных соединений. Исследования показали, что мутантные штаммы E. coli обеспечивают до 70–80 мМ водорода, а добавление глицерина усиливает восстановительные условия. Штаммы Saccharomyces cerevisiae демонстрируют высокую скорость образования этанола; выход зависит от состава гидролизатов. Биобутанол наиболее эффективно образуется при 2–6% соломы в присутствии глюкозы. Активированный уголь из рисовой шелухи (331 м²/г) превосходит материал из соломы по сорбции CO₂; модификация MgO повышает ёмкость на 7–10%. Молекулярный водород снижает окисление в экстракционных системах, улучшает сохранность фенольных соединений и увеличивает выход антиоксидантов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Зерттеу жұмыстары барысында алынған деректер лигноцеллюлозалық шикізатты микробтық түрлендіру, CO₂ сорбенттерін алу және биоактивті қосылыстардың шығымын арттыру үшін молекулалық сутегіні қолдануды қамтитын әзірленген биотехнологиялық процестердің тиімділігін растайды. Зерттеулер мутантты E. coli штаммдары 70–80 мМ-ге дейін сутегі түзе алатынын, ал глицериннің қосылуы қалпына келтіргіш ортаны күшейтетінін көрсетті. Saccharomyces cerevisiae штаммдары этанолдың жоғары түзілу жылдамдығын көрсетеді; шығымы гидролизат құрамына байланысты. Биобутанол ең тиімді 2–6% сабан концентрацияларында және глюкоза қатысында түзілді. Күріш қауызы негізіндегі активтелген көмір (331 м²/г) CO₂ сорбциясы бойынша сабаннан алынған материалдан жоғары, ал MgO модификациясы сорбциялық сыйымдылықты 7–10% арттырады. Молекулалық сутегі экстракциялық жүйелердегі тотығуды төмендетіп, фенолдық қосылыстардың сақталуын жақсартады және антиоксиданттардың шығымын арттырады.

Level of implementation (in Russian) : Результаты находятся на стадии опытно-лабораторной отработки; разработанные методики оформлены в стандарты организации (СТ НАО 130840007973-1-10-2025 и СТ НАО 130840007973-2-10-2025), что обеспечивает готовность к пилотному внедрению

Level of implementation (in Kazakh) : Нәтижелер тәжірибелік-зертханалық деңгейде пысықталу кезеңінде; әзірленген әдістемелер ұйым стандарты ретінде рәсімделген (СТ НАО 130840007973-1-10-2025 және СТ НАО 130840007973-2-10-2025), бұл оларды пилоттық енгізуге дайын екенін қамтамасыз етеді.

Efficiency (in Russian) : Проведённые исследования продемонстрировали значительное повышение выхода биоводорода, биоэтанола и биобутанола из лигноцеллюлозного сырья, улучшение сорбционной способности углеродных материалов к CO₂ и увеличение сохранности биоактивных нутриентов при использовании молекулярного водорода, что подтверждает высокую эффективность предложенных биотехнологических решений.

Efficiency (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулер лигноцеллюлозалық шикізаттан биосутегі, биоэтанол және биобутанол шығымының айтарлықтай артқанын, көміртекті материалдардың CO₂ сорбциялау қабілетінің жақсарғанын және молекулалық сутегіні қолдану кезінде биоактивті нутриенттердің сақталуының жоғарылағанын көрсетті, бұл ұсынылған биотехнологиялық шешімдердің тиімділігін дәлелдейді.

Field of application (in Russian) : Полученные результаты и технологии рекомендуются для внедрения в биотехнологической и агропромышленной отраслях при переработке биомассы в биотопливо и ценные продукты, в системах улавливания и утилизации углекислого газа, а также в пищевой промышленности для интенсификации экстракционных процессов и повышения эффективности производства.

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелер мен технологиялар биомассаны биотопливге және жоғары құнды өнімдерге өңдеу үшін биотехнология және агроөнеркәсіп салаларында, көмірқышқыл газын ұстау және кәдеге жарату жүйелерінде, сондай-ақ экстракциялық процестерді жеделдету және өндіріс тиімділігін арттыру мақсатында азық-түлік өнеркәсібінде қолдануға ұсынылады.