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预处理-酶水解-发酵全链策略实现甘蔗渣和粗甘油协同高值化利用

发布时间:2026年08月10日来源:生物医学所

近日,广东省科学院生物与医学工程研究所(以下简称“我所”)研究团队设计“预处理-酶水解-发酵”全链条耦合新工艺,大幅提升农林废弃物糖化转化效率,同步实现副产物循环高值利用,为改善传统工艺中转化率低、成本偏高、资源利用率不高等问题提供了创新路径。相关成果发表于国际期刊《Fuel》。

以木质纤维素等可再生生物质资源为原料,通过生物/化学方法转化制备可发酵糖,进而发酵生产高附加值化学品及高品位能源的生物制造技术,有助于实现“双碳”目标,推动工业绿色低碳转型,具备广阔的产业化前景。然而,该技术体系仍存在糖化转化率和原料利用率偏低、辅料成本高等问题,阻碍了相关产品产业化落地。

    针对上述问题,我所农产品加工团队联合生物质创新糖化团队,采用生物柴油副产物-粗甘油预处理甘蔗渣,有效脱除其中抑制酶解反应的木质素。实验数据显示,经处理后,甘蔗渣酶水解反应过程中葡萄糖的收率从7.8%大幅提升至75.7%,实现近十倍级跃升。研究进一步证实,水解液中残留的少量粗甘油有助于酶解糖化,粗甘油在预处理及水解过程中的强化效果优于纯甘油。


粗甘油预处理促进甘蔗渣水解糖化示意图

与此同时,团队构建了资源循环利用体系,从预处理废液中高效回收残余甘油,将其作为微生物发酵碳源,用于培育弯曲隐球菌(Cryptococcus curvatus)以制备生物脂质。这一设计有效解决了传统工艺中预处理废液直接废弃、造成资源浪费等问题。与常规预处理工艺相比,该全流程策略(生物质预处理-酶水解-微生物发酵相结合)显著提升了粗甘油的利用价值,大幅降低制备成本。

     相关成果以“Co-valorisation of crude glycerol and sugarcane bagasse via a full-chain strategy integrating pretreatment, enzymatic hydrolysis and fermentation”为题发表在国际期刊《Fuel》上,王丽宁副研究员及徐飞翔博士为共同第一作者,蒋丽群研究员为通讯作者。该研究获得广东省科学院打造产业技术创新中心行动专项及广东省科学院杰出青年项目等资助。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.fuel.2026.140759.