甘蔗渣是甘蔗榨糖后的主要副產(chǎn)物,其主要成分是木質(zhì)纖維素。以木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)能源及化學(xué)品的生物煉制技術(shù)在解決能源危機、發(fā)展低碳經(jīng)濟及改善生態(tài)環(huán)境方面具有諸多優(yōu)勢。粗甘油是生物柴油的主要副產(chǎn)物。發(fā)展粗甘油的資源化利用技術(shù),可以降低生物柴油的生產(chǎn)成本,促進生物柴油的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
為改進甘蔗渣快速熱解工藝,提取高附加值化學(xué)品,廣東省科學(xué)院生物與醫(yī)學(xué)工程研究所(以下簡稱省科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)所)蔣麗群副研究員采用粗甘油預(yù)處理甘蔗渣,脫除半纖維素、木質(zhì)素及灰分,富集結(jié)晶纖維素。經(jīng)熱解產(chǎn)物分析及生命周期評估,與傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝相比,粗甘油預(yù)處理能以最小的環(huán)境負荷促進甘蔗渣轉(zhuǎn)化為左旋葡聚糖。左旋葡聚糖是合成立體化合物的重要單體,可以作為手性合成子合成樹脂、藥物、高聚物及相關(guān)產(chǎn)品。微生物可以利用左旋葡聚糖生產(chǎn)蘋果酸、衣康酸、檸檬酸、乙醇及脂類等,且發(fā)酵效果可以與葡萄糖相媲美。
粗甘油預(yù)處理促進甘蔗渣定向熱解制備左旋葡聚糖
該方法可以大幅度提高甘蔗渣轉(zhuǎn)化為左旋葡聚糖的選擇性,同時降低酚類、有機酸等產(chǎn)物的生成,提升甘蔗渣熱解產(chǎn)物的發(fā)酵性能。粗甘油預(yù)處理后回收的富甘油廢液可以作為微生物的發(fā)酵底物,制備乳酸、2,3-丁二醇等化學(xué)品,從而提升粗甘油的綜合利用價值及降低預(yù)處理成本。該研究為甘蔗渣及粗甘油的資源化、能源化及高值化利用提供新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Bioresource Technology(中科院一區(qū),IF=11.889)上。省科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)所為第一單位,香港大學(xué)與省科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)所聯(lián)合培養(yǎng)博士生張穎川為第一作者,蔣麗群副研究員為通訊作者。研究工作得到廣東省科學(xué)院發(fā)展專項資金項目資助。
?。ㄊ】茖W(xué)院生物醫(yī)學(xué)所/供稿)