Производство и продажа древесины

Способы предварительной обработки

Для увеличения доступности целлюлозы к действию ферментов предлагали различные химические и физические способы предварительной обработки, которые рассмотрены в обзоре. Кроме упомянутого выше предгидролиза, в процессе осахаривания древесины можно применять, например, набухание в растворах щелочей или аммиака, пропаривание, обработку газообразным диоксидом серы или его раствором. Эти способы могут оказаться полезными и для получения кормовых добавок из древесины лиственных пород (осиновых или буковых опилок).

Рекомендуют также растворять целлюлозные материалы в кадоксене или ЖВНК, а затем осаждать аморфную целлюлозу, которая оказывается более реакционноспособной и легче гидролизуется ферментами. Из механических и других физических способов предварительной обработки можно назвать размол в вибромельнице, дефибрирование и облучение электронами. У целлюлозы снижают степень кристалличности и степень полимеризации, что приводит к увеличению скорости гидролиза и выхода его продуктов. Однако из-за высокого расхода энергии все эти способы в настоящее время неэкономичны.

Методы биодеградации лигнина пока еще не разработаны и поэтому из биомассы с высокой степенью лигнификации, например из древесины хвойных пород, лигнин удаляют полностью или частично с помощью процессов химической делигнификации. Если полученный целлюлозный остаток имеет хорошие бумагообразующие свойства, его обычно не применяют для получения глюкозы. Лабораторные эксперименты показывают, что в оптимальных условиях техническую целлюлозу можно полностью превратить в глюкозу ферментативным гидролизом, но в условиях применения этого процесса в практике выход продуктов намного ниже, достигая всего лишь 20—40 %. Кроме низкой доступности целлюлозы, практическому использованию этого способа препятствуют большая его продолжительность, ингибирование и инактивация ферментов продуктами, накапливающимися в гидролизатах, а также высокая стоимость ферментов и их регенерации.