羟基肉桂酸酯的合成与水两相系统的结合，以及从玉米芯中生产可发酵糖类

《BioEnergy Research》：Synthesis of Hydroxycinnamic Acid Esters Integrated with Aqueous Two-Phase System and Production of Fermentable Sugars from Corncobs

本研究以玉米秸秆为原料，通过碱处理释放肉桂酸和香豆酸，采用水相两相系统（乙醇/硫酸铵）高效分离浓缩，酯化后获得1.60 mg/mL的乙基肉桂酸和0.67 mg/mL的乙基香豆酯（化妆品原料），同时回收木糖并产葡萄糖达99.6 g/L，验证了生物质综合利用率及高附加值木质素产品开发的有效性。

　　

摘要

木质纤维素生物质的分离已被广泛报道为建立生物精炼厂的一种方法。然而，仍需更多努力来开发木质素及其酚类衍生物在生产线中的价值。因此，本研究利用玉米芯作为原料，通过一种集成工艺研究了羟基肉桂酸酯和单糖的制备。经过碱性预处理后，对香豆酸和阿魏酸分别从液体组分中释放出来（浓度为1.91 mg/mL和0.81 mg/mL），并在乙醇/硫酸铵的水两相系统（ATPS）中进行了分离和浓缩。最佳的ATPS条件使得对香豆酸和阿魏酸在顶层相中的回收率分别达到89.7%和90.5%。将ATPS顶层相直接与20%（v/v）的硫酸进行酯化反应，得到了1.60 mg/mL的乙基对香豆酸酯和0.67 mg/mL的乙基阿魏酸酯，这两种产品均具有在化妆品中的潜在应用价值。ATPS中还回收到了木聚糖，并通过酸水解成功转化为木糖（在固体含量为10%的条件下，产率为69%）。经过预处理的玉米芯在进料批次模式下进行消化，使用5 FPU/g的纤维素酶负荷和2%（w/w）的Tween 80处理后，获得了99.6 g/L的葡萄糖（固体含量为30%）。这些结果符合全面利用木质纤维素生物质的理念，尤其是在开发高附加值的木质素衍生产品方面。