韓國開發(fā)出新的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)預(yù)處理方法

韓國全南國立大學開發(fā)出一種新的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)預(yù)處理方法，可使各種木質(zhì)纖維素原料的下游生物催化水解更有效、生產(chǎn)率更高。這將加速生物乙醇的商業(yè)化。

新的過氧化氫－乙酸（HPAC）預(yù)處理不需要高溫或者強酸即可將木質(zhì)素除去。該方法適用于多種木質(zhì)纖維素原料，可減少酶的用量和酶的水解時間，并可降低過程中產(chǎn)生的發(fā)酵抑制物。關(guān)于該過程的論文發(fā)表在《Biotechnology for Biofuels》雜志上。

由于木質(zhì)素形成物理屏障，限制了纖維素酶進入纖維素中，被認為是酶解的主要障礙。脫除木質(zhì)素可增加細胞壁的孔隙率，使生物質(zhì)更適于酶解。選擇性脫除木質(zhì)素可最大限度地減少纖維素的降解，從而提高酶解效率。

新的HPAC方法包括將過氧化氫和乙酸混合，形成的混合試劑將木質(zhì)素間的鍵部分水解，由此有效地從木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中脫除木質(zhì)素。研究人員基于對稻草、松木和橡木中木質(zhì)素的脫除、酶解和發(fā)酵的觀測，評估了預(yù)處理效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)過氧化氫與乙酸等體積的混合物最有效。對于所有3種生物質(zhì)原料的最佳預(yù)處理條件是在80℃下處理2h即可得到高的總糖收率。

在相同的條件下，與采用有機溶劑預(yù)處理相比，HPAC預(yù)處理在提高酶消化率方面更有效。此外，與機械預(yù)處理（磨碎）和用硫酸預(yù)處理相比，HPAC預(yù)處理對所有3種生物質(zhì)原料向葡萄糖的轉(zhuǎn)化更有效。此外，對3種木質(zhì)纖維素原料的混合物，HPAC預(yù)處理在提高酶消化率方面也非常有效。這些結(jié)果表明，HPAC預(yù)處理對于將木質(zhì)纖維素原料轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵糖是一種高效的方法。

［鄧京波摘譯自Green Car Congress，2015－12－28］