定制的竹子分离与三元深度环氧溶剂系统,以最大限度地提高生物提炼,以实现酶式糖化和素回收
Raoping Zhao1, Yu Sheng1, Haiyan Yang2
1Key Laboratory for Yunnan Province Universities on Chemical Utilization of Forestry Lignocellulosic Biomass, Education of Department of Yunnan Province, Kunming 650224, China.
International journal of biological macromolecules
|March 26, 2025
概括
研究人员开发了一种新型的竹子深度环氧溶剂 (DES) 预处理方法,提高了可发酵糖和素的生产. 1,4-butanediol辅助的DES显著改善了西兰去除和脱,以实现高效的生物提炼.
科学领域:
- 生物质预处理 生物质预处理
- 绿色化学 绿色化学
- 生物炼油技术 生物炼油技术
背景情况:
- 传统的生物质预处理方法经常面临效率和环境影响方面的挑战.
- 深度环氧溶剂 (DES) 由于其可调节性质和较低的毒性,为生物质分离提供了一个有前途的替代品.
- 优化DES成分对于最大限度地回收可发酵糖和素等有价值成分至关重要.
研究的目的:
- 为了合成和评估新型三元深溶剂 (DES) 增强竹子分离.
- 研究DES中聚醇结构对纤维素残留生物转化效率的影响.
- 评估优化的DES在生产可发酵糖和高纯度红素方面的潜力.
主要方法:
- 基于四乙烯氨酸 (TEAC) /酸 (OA) 和各种多聚醇的六种三元DES的合成.
- 使用合成的三元DES预处理竹子,专注于西兰去除和delignification.
- 预处理的竹子残留物的酶性水解和乙醇发酵.
- 使用分析红素结构和酶消化能力的技术,对预处理的竹子进行表征.
主要成果:
- 1,4-butanediol (BDO) 辅助的DES (TEAC/OA-BDO) 显示出优异的性能,其86.7%的西兰去除和91.98%的脱.
- 与二元DES处理相比,葡萄糖产量和乙醇产量分别显著提高了30%和48%.
- 恢复了具有活性基基结构的高纯度红素 (37.9%),并添加了多保护了红素的β-O-4基结构.
结论:
- 三级DES,特别是TEAC/OA-BDO,对竹子的预处理非常有效,增强了可发酵糖和素的生产.
- 德斯的效率与聚醇的碳链长度和基数正相关.
- 这种新的DES预处理显示出开发可持续竹子生物炼油厂的巨大潜力.
