文档介绍：自然资源学报
第-. 卷第/ 期!"#$%& ’"$(
-..0 年 11 月!"#$%&’"( %&)#$&’$*+"#$,*+ ’")$*%&&+
生物技术与植物纤维性废弃
资源的综合利用
薛金爱,毛雪,李润植
5山西农业大学农业生物工程研究中心,
摘要:禾谷类作物的秸秆、棉籽壳、椰子壳、甘蔗渣、菠萝和香蕉叶等农业废弃物含有丰富的生物纤
维:是一种可再生和再利用的植物纤维性资源。生物纤维是食品、医药、纺织、造纸、复合材料和精细
化工等工业的重要原料。全球每年所产农业废弃物中生物纤维总量约-: 我国每年可产农作
物秸秆约/,蔗渣和蔗梢约- ...I1.>G,油料秸秆约 7 ...I1.>G。生物技术的发展极大地促进了
农业废弃物中生物纤维资源的开发和综合利用,催生了多种新型环境友好的“绿色”工业。论文分析
了农业废弃物中生物纤维的理化特性以及工业化应用价值及途径,重点论述生物技术在以植物纤
维性资源为原料生产单细胞蛋白、酶制剂、乳酸、木糖醇、生物可降解复合材料、燃料酒精和生物电
能等方面的研发进展,并讨论植物纤维性资源综合利用目前存在的问题和挑战以及发展前景。
关键词:农业废弃物;可再生资源;生物纤维;工业应用
中图分类号: +;J31 文献标识码:& 文章编号:1...(-..0)./
研究基于植物原料的新工业产品和拓展植物原料在工业生产中的应用是实现可持续发
展的途径之一。例如,美国能源部所制定的《-.-. 植物 K 农作物可再生资源科技规划》提出了
一个目标,要使基础化工生产中使用可再生植物资源的比率提高 ,到-.0. 年这一比率
要高达 ,进而减缓工业化对其它不可再生资源的掠夺性开发。
在农产品生产和加工过程中形成的大量秸秆、棉籽壳、椰子壳、甘蔗渣、菠萝和香蕉叶片
等农业废弃物,常作为饲料或有机肥而被再利用。然而,这种再利用形式不仅利用率低,而且
产品价值也低。研究表明,作物的秸秆等农业废弃物含有丰富的、可被再利用的生物纤维M1O7N。
生物纤维是食品、医药、纺织、造纸、复合材料和精细化工等工业用的重要原料。据估算,全球
每年所产农业废弃物中生物纤维总量约-,远多于全球每年 化工合成多聚物
的生产量M>N 。我国每年可产农作物秸秆约/,蔗渣和蔗梢约- ...I1.>G,油料秸秆约 7
...I1.>G,其开发利用具有巨大的生态和经济潜力M7N。近年来,人们对农业废弃物中生物纤
维的理化特性、提取、加工和工业利用技术途径进行了广泛的研究M7O1>N。生物技术在这一绿色
产业中发挥了突出的作用M>N。
1 农业废弃物中生物纤维的理化特性
生物纤维的理化特性与其提取分离方法和农业废弃物的来源密切相关。表 1 列出常见
的几种农业废弃物中生物纤维的化学组成M4N。
纤维素是维系植物纤维细胞壁强度和稳定性的主要结构成分。生物纤维中纤维素的含
收稿日期:-..02.-2.-;修订日期:-..。
基金项目:国家教育部科技重点项目5%.6-..-;国家教育部归国留学人员科研基金5-..