Среднецепочечные карбоновые кислоты из сложного органического сырья посредством ферментации смешанной культурой

Экологические проблемы, обусловленные ростом численности населения и потребительством, требуют развития технологий извлечения ресурсов из отходов и, следовательно, перехода к циркулярной экономике. Производство химических веществ и топлива из органических отходов с использованием смешанных микробных культур (СМК) стало перспективным направлением. СМК используют синергию биокаталитической активности различных микроорганизмов для преобразования сложного органического сырья, такого как побочные продукты пищевого производства и пищевые отходы. В отсутствие кислорода сырье может быть преобразовано в биогаз посредством известного подхода анаэробного сбраживания (АС). Потенциал СМК сместился в сторону производства промежуточных соединений АС, служащих предшественниками возобновляемых химических продуктов. При определенных условиях в ходе ферментации СМК может протекать специфический набор анаэробных метаболических путей, известный как удлинение углеродной цепи, с образованием среднецепочечных карбоновых кислот (СКК), обладающих более высокой ценностью и более широкой областью применения по сравнению с биогазом. В обзоре рассматриваются путь удлинения углеродной цепи и другие биореакции, протекающие во время ферментации СМК. Представлен обзор используемых видов сложного сырья и определены основные технологические параметры производства СКК, такие как температура, pH, нагрузка, инокулят, состав газовой фазы и конструкция реактора. В обзоре оцениваются основные результаты исследований производства СКК с использованием СМК и определяются критически важные направления дальнейших исследований, способные продвинуть эту перспективную технологию как метод валоризации сложных органических отходов.