来自巴西贾文森大学和
在葡萄收获过程中产生的几乎93%的残留物是由碎片组成的,即葡萄藤芽,直到现在还被用来生产有机堆肥或用作柴火。然而,多年来,研究人员一直在寻找利用废物的替代品,这对制药或化妆品等其他行业非常有吸引力,因为木质素含量高,可以从中获得具有抗氧化性能的化合物。
此外,生物质发酵产生其他产品,如用作燃料的氢,正如这些专家在《工业作物和产品》杂志上发表的文章《葡萄芽预处理策略:改善丁酸梭菌的产氢和代谢物再分配》中所描述的那样,他们证实了用酶对芽进行生物预处理是开始工业规模生产的最佳选择。
与其他使用化学或物理试剂的处理方法不同,这种方法更环保,因为它不需要回收废物,也不释放有毒化合物。该文章的作者之一Juan Miguel Romero-García表示:“与其他预处理方法相比,它还可以将氢气产量提高近250%。”
通过这种方式,专家们开辟了新的研究路线,利用清洁和可持续的方法从藤茎生物质中产生清洁能源,这一系统不需要化学试剂,这些试剂随后必须作为废物进行管理,也不需要在过程中消耗大量能源。
化学和物理对生物
藤茎的降解过程可以有不同的类型。物理方法一方面涉及到生物质的蒸汽爆炸,需要较高的能耗。另一方面,化学系统会添加诸如乙醇之类的化合物,这会产生污染残留物。
最后,生物方法引入酶,如漆酶,分离化合物。这些过程实现了木质素的分解和植物纤维中纤维素的改变,从而导致糖的释放。
随后,介绍了一种叫做丁酸梭菌的微生物,它对获得的物质进行发酵,除氢外,还产生有机酸,特别是丁酸和乙酸,这两种物质都是食品、化妆品和制药行业急需的。
专家们比较了每一种方法获得的氢、木质素和这些酸的水平,并得出结论,基于生物过程的系统是生产最绿色燃料的系统。
与此同时,他们还通过在发酵前应用酶水解来分解分子结构并产生糖来比较这些结果。在这种情况下,产量最高的方法是对藤茎进行化学处理。
研究人员现在建议继续他们的研究,对这一过程进行技术经济和环境评估。他们打算进行的下一步是分析大规模组装这些设施对环境的影响,以及开发以葡萄树枝为基础的生物精炼厂的经济可行性。