使用顺序量身定制的深溶性溶剂可持续地提升果皮的价值:一种绿色的方法来提取利蒙,化学酶氧化和素分离
Zhe Zhang1, Wen Liu1, Wei Huang2
1CAS Key Laboratory of Bio-Based Materials, Qingdao New Energy Shandong Laboratory, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao, 266101, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, China.
International journal of biological macromolecules
|November 1, 2025
概括
本研究介绍了一种环保的生物炼油战略,使用量身定制的深溶性溶剂 (DES) 来提升果皮的价值. 该过程有效地提取了烯和红素,增强了随后的酶分解,以生产有价值的糖.
科学领域:
- 绿色化学 绿色化学
- 生物炼油技术 生物炼油技术
- 可持续材料 可持续材料
背景情况:
- 葡萄皮是一种富含有价值化合物,如氨酸和氨酸的纤维纤维素废物.
- 传统的果皮价值化方法在效率和环境影响方面存在局限性.
- 由于其可调节的特性和环保性,深度环氧溶剂 (DES) 为生物质加工提供了有前途的替代品.
研究的目的:
- 开发一个综合的生物炼油战略,用于级利用果皮废物.
- 使用定制的DES来优化烯和宁的提取.
- 为了提高脱化生物质的酶消化能力,增加糖的生产.
主要方法:
- 使用COSMO-RS进行合理选择用于烯提取的DES.
- 在胆化/尿素过氧化 (ChCl/UHP) 中使用了烯的化学酶性环氧化DES.
- 开发了一种三元DES (ChCl/乳酸/乙烯基醇) 用于素分离.
- 评估了脂酶稳定性,并使用了分子动力学 (MD) 模拟.
- 评估了残留生物质的酶性消化能力.
主要成果:
- 孟托尔/坎佛DES实现了高的利蒙产量 (19.71 mg/g),明显超过了n-hexane.
- ChCl/UHP 能够有效地使氨酸氧化 (88.26%的转化率),具有良好的脂酶稳定性 (63.21%在 7 个循环后).
- 三级DES产生了高纯度的红素 (87.15%) 与保存的β-O-4链接.
- 脱氧化生物质显示显著增强葡萄糖 (2.26倍) 和氧化糖 (2.55倍) 产量.
结论:
- 基于DES的综合生物炼油战略为果皮的价值化提供了一种高效和环保的方法.
- 序列式DES应用程序可以选择性提取和转换关键组件.
- 这种方法显著提高了利用水果废物的经济可行性和可持续性.
