Abstrakti:[Tausta] Mikrobien hajoaminen Alkaliligniini on herättänyt enemmän huomiota korkean hajoamistehokkuuden ja ympäristönsuojelun ominaisuuksien vuoksi. [Tavoite] Seuloa erittäin tehokkaita ligniiniä hajottavia sieniä ja optimoida niiden hajoamisolosuhteet. [Menetelmät] Tehokkaat ligniinin hajoamiskannat seulottiin guajakoli-PDA- ja aniliinisinilevymenetelmillä, ja viljelyolosuhteet optimoitiin yksitekijäseulonnalla ja vastepintakokeella. [Tulokset] Tehokas ligniiniä hajottava kanta BYL-7 seulottiin ja identifioitiin alun perin nimellä Trametes versicolor morfologisella ja monisekvenssianalyysillä. Yksitekijätesti osoitti, että alkupH, lämpötila ja siirrosteen määrä olivat merkittäviä vaikuttavia tekijöitä ligniinin hajoamiseen, ja vastepintatesti määritti, että optimaaliset olosuhteet ligniinin hajoamiselle olivat alkupH 6,7, lämpötila 25 astetta ja siirrosteen määrä 8 prosenttia. . Näissä olosuhteissa alkalisen ligniinin hajoamisnopeus oli 36,5 prosenttia, mikä oli 54.0 prosenttia korkeampi kuin aikaisemmin; riisinoljen ligniinin, hemiselluloosan ja selluloosan hajoamisnopeudet olivat 32,8 prosenttia, 21,5 prosenttia ja 13,2 prosenttia. Niistä ligniinin hajoamisnopeus parani 36,1 prosenttia aiempaan verrattuna. Lakkaasiaktiivisuus saavutti huippunsa 120.0 U/L 6. päivänä, mikä oli 25.0 prosenttia korkeampi kuin aiemmin; ligniiniperoksidaasiaktiivisuus saavutti huippunsa 1 343,8 U/L kuudentena päivänä, mikä oli 36,0 prosenttia korkeampi kuin aiemmin; mangaaniperoksidaasiaktiivisuus saavutti huippunsa 463,8 U/L 5. päivänä, mikä oli 31,7 prosenttia korkeampi kuin aiemmin. [Johtopäätös] Kokeelliset tulokset tarjosivat hyödyllisen fugus-resurssin ligniinin hajoamiseen, mutta keräsivät myös relevanttia tietoa myöhempää ligniinin tutkimusta varten.
Satunnaisia rakenteita ja vastustuskykyisiä sidoksia pidetään suurimpana esteenä ligniinin teolliseen käyttöön verrattuna. Vaikka joitakin ligniinin hajoamiseen liittyviä entsyymejä on löydetty, ligniinin valorisaatioprosessissa on edelleen haasteita [2,3]. Ensinnäkin entsyymien on vaikea olla vuorovaikutuksessa heterogeenisista ja amorfisista rakenteista koostuvan ligniinin kanssa. Toiseksi ligniiniä on vaikea erottaa lignoselluloosabiomassasta. Tämän haasteen ratkaisemiseksi on suunniteltu kaksi päästrategiaa. Ensimmäinen strategia ligniinin uuttamiseksi on pitää ligniini liukenemattomana ja saada selluloosa ja hemiselluloosa siirtymään nestefaasiin. Toinen täysin päinvastainen strategia on hydrolysoida tai liuottaa ligniini, mutta pitää selluloosa ja hemiselluloosa liukenemattomina (Kuva 1a) [4]. Kolmas haaste on saada ligniinin prosessoinnista korkea saanto ja puhtaus kemiallisia tuotteita. Depolymerointiprosessin aikana depolymeroiduilla ligniinifraktioilla on yleensä korkea reaktiivisuus depolymerointiolosuhteissa, mikä voi aiheuttaa lukuisia hallitsemattomia sivureaktioita, mukaan lukien uudelleenpolymeroituminen ja kondensaatio. Nämä sivureaktiot synnyttävät uusia yhdisteitä, jotka saattavat estää ligniinin suoran muuntumisen kohdetuotteiksi [5,6]. Kun ligniiniä hajottavia entsyymejä ja polkuja löydetään, huomiota kiinnitetään entistä enemmän ligniinin hajoamisesta peräisin oleviin lisäarvokemikaaleihin.
Johdanto
Lignoselluloosabiomassa on ainoa uusiutuva luonnonvara maan päällä, ja sitä tuotetaan 60 miljardia tonnia orgaanisesti sitoutuneena hiiltä vuodessa, mikä voi luoda kestävän energian tulevaisuuden. Yhdysvaltain energiaministeriö (DOE) raportoi "miljardin tonnin visiossaan", että lähes 1,3 miljardia kuivatonnia kasvibiomassaa voisi tulla saataville biopolttoaineiden tuottamiseen ja syrjäyttää yli 3 0 prosenttia maan nestekuljetusten kulutuksesta. polttoaineet (Perlack et al., 2005). Ligniinin poisto biomassasta auttaa tehostamaan selluloosan ja hemiselluloosan hydrolyysin tehokkuutta ja siten helpottaa biomassan hiilihydraattiosuuden hyödyntämistä selluloosapitoisen etanolin ja muiden biopolttoaineiden tuotannossa (Siqueira et al., 2012). Pelkästään sellu- ja paperiteollisuus tuottaa vuosittain noin 50–60 miljoonaa tonnia ligniiniä. Käytettävissä olevan ligniinin määrän odotetaan kasvavan entisestään viimeaikaisten biojalostamokehitysten seurauksena, joiden tavoitteena on korvata fossiiliset raaka-aineet lignoselluloosabiomassalla biopolttoaineiden tuotannossa. Tuoreen DOE:n raportin mukaan 0,225 miljardia tonnia ligniiniä (biojalostamon ligniiniä) voitaisiin tuottaa 750 miljoonan tonnin biomassaraaka-aineen käsittelystä biopolttoaineeksi (Bozell et al., 2007). Ligniinin kaupallinen käyttö on kuitenkin rajoitettu vain 2 prosenttiin sen saatavuudesta, ja loput (Gosselink et al., 2004) yleensä poltetaan höyryn ja prosessilämmön tuottamiseksi sellu- ja paperitehtaille. On raportoitu, että edullisena polttoaineena käytetyn ligniinin arvo on vain 0,18 dollaria/kg, kun taas sen arvo kemiallisena raaka-aineena on noin kuusinkertainen (Macfarlane et al., 2009). Koska nykyiset ligniinituotteet perustuvat tällä hetkellä pääasiassa vähäarvoisiin lignosulfonaatteihin (noin miljoona tonnia) ja kraft-ligniineihin (100,{20}} tonnia), ligniinimarkkinat ovat pysähtyneet 300 miljoonaan dollariin vuodessa ja kasvuvauhti on erittäin alhainen (Yhdistyneet Kansakunnat). , 2012).
Myyntipäällikkö: Jessica shao
Whatsapp: plus 86 18292830413
Sähköposti:Sales7@konochemical.com