从干燥食品废弃物中探索可持续的生物生产:优化策略和环境影响

科学领域:

• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 生物技术是生物技术.
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 从食物废物生产生物提供了一个可持续的能源解决方案和废物管理策略.
• 暗发酵是将有机物转化为生物的关键过程.
• 干燥食品废弃物 (DFW) 是生物生成的潜在原料.

研究的目的:

• 探索干燥食品废弃物 (DFW) 和其化物 (DFWH) 在生物生产中的潜力.
• 为DFW优化稀释酸预处理条件.
• 分析微生物通路和DFW和DFWH在黑暗发酵中的效率.

主要方法:

• 针对DFW (120°C,1.3% H2SO4,79.74分钟,10% TS) 的稀释酸预处理的优化.
• 在预处理的DFW和DFWH中分析糖和有机酸度.
• 对DFWH的颗粒大小分析,以评估生物质分解.
• 使用暗发酵测量产量和滞后时间.
• 微生物社区对DFWH的分析.

主要成果:

• 优化的预处理产生了21.2g/L的DFW总糖和8.4g/L的有机酸.
• 与未经处理的DFW (0.78 mol H2/mol 葡萄糖等价物) 相比,DFWH实现了产量的1.58倍增长 (1.24 mol H2/mol 葡萄糖等价物).
• 在DFWH中观察到有效的生物质分解和改善的酶可访问性,其中60%的颗粒<0.01μm.
• (66.9%) 和 (8.55%) 占据了DFWH的微生物群体的主导地位.

结论:

• 稀释酸预处理显著提高了DFW的生物产量和生产效率.
• 由于其有利的成分和微生物特征,DFWH是可持续生物生产的有希望的原料.
• 该研究强调了食品废弃物对可再生能源发电的价值化潜力.