纖維素科學(xué)國際(CSI)公司的研究人員于2010年3月27日宣布,已開發(fā)出纖維素生物質(zhì)預(yù)處理技術(shù),,可降低其不能破解為糖類的“韌性”,, 從而有可能顯著的提高采用纖維素酶使纖維素轉(zhuǎn)化為糖率的速率,而減少所需的酶的用量,,從而可降低生產(chǎn)纖維素生物燃料和化學(xué)品的成本,。
這一成果已在美國化學(xué)學(xué)會第239次年會上發(fā)布,,對于漂白硫酸鹽紙漿,,CSI公司可以在約20小時內(nèi)使轉(zhuǎn)化率達(dá)到約80%,對于谷物秸稈,,轉(zhuǎn)化率達(dá)到了對照組的兩倍,。
研究人員相信,這一發(fā)現(xiàn),,將對纖維素轉(zhuǎn)化為生物燃料的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響,。研究人員認(rèn)為,這與谷物作為制取生物燃料原料葡萄糖的主要來源相比,,可使纖維素具有很大的競爭性,。使用這種新技術(shù),預(yù)期將可使酶的用量減少10倍,,與谷物使用的酶的成本相比,,這可望使纖維素轉(zhuǎn)化達(dá)到相同的水平。
新技術(shù)的基礎(chǔ)是用于使纖維素解除結(jié)晶而形成在水介質(zhì)中穩(wěn)定的形態(tài)和可用于酶水解的過程,。CSI公司表示,,這種解除結(jié)晶化的過程在納米級水平上開辟了結(jié)構(gòu),;并提高了酶的可承受性;同時提高了纖維素用酶轉(zhuǎn)化為葡萄糖和可溶性低聚物的速率,,從而減小了酶水解所需的時間以及與長停留時間有關(guān)的投資,。
CSI公司使用微晶粉末纖維素(Avicel)作為基質(zhì),Avicel是一種微結(jié)晶纖維素,,由高純度漂白硫酸鹽紙漿水解,,再經(jīng)機(jī)械破碎而來,用其進(jìn)行酶解極其頑固,。
CSI公司的過程涉及使用氫氧化鈉(NaOH)溶解在乙醇和水共溶劑混合物中,,當(dāng)氫氧化鈉用水沖洗完后,纖維素就被轉(zhuǎn)換成絲光形式,,這一形式與單獨的原始形態(tài)相比,,更難水解。但是,,如果NaOH用共溶劑混合物進(jìn)行完全地清洗,,則該結(jié)構(gòu)可被破解。用于清洗NaOH的共溶劑可被再進(jìn)行濃縮,,共溶劑和NaOH可循環(huán)利用,,沒有任何大的消耗。(生物谷Bioon.com)