Потенциальные проблемы и рекомендации по ультразвуковой и ультразвуковой ферментативной обработке морской водорослевой биомассы

Биомасса морских водорослей все чаще рассматривается как перспективный возобновляемый ресурс для устойчивого применения в пищевой, фармацевтической, косметической и биоэнергетической отраслях. В отличие от наземной биомассы, морские водоросли не требуют дополнительной предварительной делигнификации, что позволяет осуществлять их непосредственную переработку. Это снижает затраты химических реагентов и энергии, одновременно повышая эффективность экстракции и осахаривания. В последние десятилетия ультразвуковая технология приобрела большое значение как новый перспективный подход к переработке биомассы. Ферментативные методы также широко исследуются для повышения ценности морских водорослей, однако их применение часто ограничено длительным временем обработки. Для преодоления этого ограничения были предложены ультразвуковые ферментативные методы, позволяющие повысить эффективность ферментов и сократить продолжительность обработки. Тем не менее исследовательские практики в этой области пока недостаточно стандартизированы, что ограничивает воспроизводимость результатов и препятствует инновациям. Цель данного обзора — представить фундаментальные теоретические основы ультразвуковой экстракции (UAE) и ультразвуковой ферментативной экстракции (UAEE), уделяя особое внимание биомассе морских водорослей. Проведен критический анализ литературы; представлены специфические для ультразвука факторы, наиболее существенно влияющие на процесс, — частота, амплитуда, мощность, концентрация биомассы и режим работы, — а также объяснены их роль и взаимодействие при разрушении биомассы и экстракции. Наконец, в обзоре предложены рекомендации и надлежащие практики по планированию и представлению результатов экспериментов с использованием UAE и UAEE для биомассы морских водорослей, а также рекомендовано использовать два специфических для ультразвука параметра — интенсивность ультразвука (Вт/см²) и подводимую энергию (Вт·с/г) — для сравнения различных процессов.