Современные тенденции предварительной обработки лигноцеллюлозной биомассы для получения продуктов с добавленной стоимостью

Лигноцеллюлозная биомасса (LCB) является наиболее распространённым биоресурсом; её глобальный ежегодный выход достигает 1,3 млрд тонн. При гидролизе LCB высвобождаются различные редуцирующие сахара, высоко востребованные для производства биотоплив, таких как биоэтанол и биогаз, а также различных органических кислот, фенолов и альдегидов. Основную часть LCB составляют биологические полимеры, такие как целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин, прочно связанные друг с другом ковалентными и водородными связями, что обусловливает формирование высокорецидивной структуры. Присутствие лигнина делает эту биополимерную структуру высокоустойчивой к солюбилизации, тем самым ингибируя гидролиз целлюлозы и гемицеллюлозы и создавая значительные трудности для выделения соответствующих биополимерных компонентов. Это стимулировало обширные исследования по разработке различных методов предварительной обработки, основанных на физических, химических, физико-химических и биологических подходах, специально адаптированных к исходному биоматериалу и его предполагаемому применению. В данном обзоре рассматриваются различные стратегии предварительной обработки, используемые в настоящее время, и приводится обзор их применения для выделения ценных биополимерных компонентов. Кроме того, обсуждаются преимущества и недостатки различных методик предварительной обработки и рассматривается роль ключевых факторов, способных существенно влиять на предварительную обработку и перевариваемость LCB.