车里雅宾斯克科学家利用废弃小麦生产生物乙醇

11月15日是世界回收日。南乌拉尔国立大学的科学家们通过研究有效利用穗部发芽的小麦,与这一纪念日紧密相连。该大学实验室利用这种原料生产的生物乙醇,经过精细蒸馏后,可用于工业、医疗甚至食品领域。

 

近年来,南乌拉尔地区的农民一直在积极寻找高效加工粮食的新方法。由于降雨量大,小麦穗部直接发芽,使其无法用作动物和家禽饲料。为了寻找处理这些无法销售的粮食并从中提取有用副产品的方法,南乌拉尔国立大学的科学家们测试了利用穗部发芽的小麦生产生物乙醇的技术。

 

受损小麦在转化为生物乙醇之前,必须先进行初步消毒处理。事实上,谷物发芽后,谷粒内部会形成有利于有毒霉菌生长的营养环境。为了灭活谷物中的毒素,南乌拉尔国立大学(SUSU)的科学家们采用了冷等离子体处理技术,即将受霉菌感染的谷物置于低电离气体场中。之后,他们遵循发酵生产工艺流程(发酵、蒸馏)。

 

“我们采用了两种生物乙醇生产技术:一种是特殊酶发酵,另一种是酵母发酵。我们还利用超声波加速反应,提高乙醇产量。”南乌拉尔国立大学食品与生物技术系助理教授阿尔乔姆·马利宁解释道,“我们发现,第一种利用发芽小麦生产生物乙醇的方法——在超声波处理过程中添加酶——能够生产出更高质量的乙醇。此外,酶还有助于将发酵过程从7天缩短到3天。”

 

为了评估乙醇的成分,科学家们采用了光谱发光法。通过这种方法,研究人员可以确定所得乙醇中是否存在杂质。根据这些成分的含量和种类,酒精可分为工业级、药用级和食品级等不同用途。任何纯度的液体均可通过蒸馏获得。值得注意的是,由于混合物经过预先的超声处理,首次蒸馏后,所得液体的酒精含量达到了创纪录的59%(体积比),而标准值为40%。

 

利用废弃小麦生产生物乙醇技术的独特之处在于,车里雅宾斯克的科学家们采用了超声波技术。这项技术在俄罗斯的乙醇生产中很少使用,也是首次应用于废弃谷物。南乌拉尔国立大学的研究人员目前正在探索谷物的最佳超声处理方法,该方法直接影响所得液体中乙醇的质量、体积和质量分数。

 

此外,南乌拉尔国立大学的科学家们也在着眼未来:他们计划利用发芽的谷物作为原料生产生物燃料。生物燃料作为一种替代能源,具有显著的环境和经济优势。

叶卡捷琳娜·博尔尼赫
You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.