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科研人員利用木質(zhì)纖維素原料綠色高效制備琥珀酸
發(fā)布時(shí)間：2022年12月22日
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近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所農(nóng)產(chǎn)品生物煉制與轉(zhuǎn)化創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)高溫液態(tài)水預(yù)處理、高濃底物酶解糖化和分批補(bǔ)料發(fā)酵等工藝進(jìn)行耦合和優(yōu)化，構(gòu)建了利用木質(zhì)纖維素原料的琥珀酸綠色高效制備技術(shù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《生物資源技術(shù)》（《Bioresource?Technology》）上。
琥珀酸作為最重要的工業(yè)平臺(tái)化合物之一，在可降解材料、醫(yī)藥及食品等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。利用豐富、可再生的農(nóng)林加工廢棄木質(zhì)纖維素作為琥珀酸生產(chǎn)原料，不僅有助于減輕廢棄物處置及利用化石原料合成琥珀酸過(guò)程中的污染，還能促進(jìn)農(nóng)民增收和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的減碳。在木質(zhì)纖維素生物煉制過(guò)程中，如何從原料中獲得高濃度可發(fā)酵糖并實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化是當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)。
為了減少木質(zhì)纖維素預(yù)處理過(guò)程的環(huán)境污染，科研人員采用水熱預(yù)處理技術(shù)降低木質(zhì)纖維素原料抵抗酶解的結(jié)構(gòu)壁壘，通過(guò)探究影響預(yù)處理效果的關(guān)鍵工藝參數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化，顯著提高了木質(zhì)纖維素底物的可降解性。借助酶解體系復(fù)配及分批補(bǔ)料等策略構(gòu)建木質(zhì)纖維素預(yù)處理殘?jiān)庀础⒚飧稍锏母咝瞧脚_(tái)，不僅獲得了高濃度可發(fā)酵糖，還大幅降低了預(yù)處理過(guò)程中的水耗、能耗和廢液排放。在充分評(píng)估水熱預(yù)處理廢液對(duì)琥珀酸發(fā)酵效率影響的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了預(yù)處理液部分回補(bǔ)的琥珀酸發(fā)酵工藝，在充分利用廢液中戊糖的同時(shí)還可有效降低琥珀酸生物煉制過(guò)程中的廢液排放。
該研究得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程和國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的支持。
2022-12-22 14:06:19 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào)