世界各地的消費(fèi)者都喜歡希臘酸奶的口味，質(zhì)地和蛋白質(zhì)包裝。然而，達(dá)到這種的配方會(huì)產(chǎn)生大量的液體乳清形式的食物浪費(fèi)。現(xiàn)在，美國(guó)和德國(guó)的研究人員已經(jīng)找到了一種利用細(xì)菌將希臘酸奶中剩余的糖和酸轉(zhuǎn)化為可用于生物燃料或安全原料添加劑的分子的方法。他們的工作將于12月13日刊登在Joule雜志上。

“為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，你想要將廢棄物流轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)地，紐約州北部是奶牛所在地，奶農(nóng)所在的地方，以及希臘酸奶熱潮在美國(guó)與Chobani和FAGE開(kāi)始的地方，”資深作者Lars Angenent，康奈爾大學(xué)(美國(guó))和蒂賓根大學(xué)(德國(guó))的環(huán)境工程師和微生物學(xué)家。“現(xiàn)在很多酸性乳清必須被驅(qū)趕到遙遠(yuǎn)的地方進(jìn)行土地應(yīng)用，但我們希望從中生產(chǎn)有價(jià)值的化學(xué)品。”

來(lái)自希臘酸奶生產(chǎn)的廢乳清主要由熟悉的乳糖乳糖，果糖結(jié)構(gòu)單元果糖和發(fā)酵產(chǎn)品乳酸組成。研究人員利用細(xì)菌將這種混合物轉(zhuǎn)化為含有兩種有用化合物的提取物：己酸(正己酸)和辛酸(正辛酸)。這兩種化合物都是“綠色抗菌劑”，可以喂養(yǎng)牲畜代替抗生素。或者，考慮到能源需求，進(jìn)一步處理可以將獲得的分子的六，七和八碳骨架縫合到需要多達(dá)14的鏈中，從而有資格作為用于噴氣燃料的“滴入式”生物燃料。

這兩種選擇都具有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)吸引力。“農(nóng)業(yè)市場(chǎng)可能看起來(lái)更小，但它具有非常大的碳足跡，并且將酸性乳清變成動(dòng)物可以吃的原料是我們?cè)诳沙掷m(xù)社會(huì)中所需的封閉循環(huán)的一個(gè)重要例子，”Angenent說(shuō)。“當(dāng)然，燃料市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)價(jià)格較低，但其需求幾乎是無(wú)限的。”

傳統(tǒng)上，在將可生物降解的廢物供給微生物的同時(shí)抑制氧氣導(dǎo)致通過(guò)厭氧消化產(chǎn)生富含甲烷的氣體。相反，研究人員將兩個(gè)“開(kāi)放式培養(yǎng)”反應(yīng)堆串聯(lián)在一起 - 個(gè)反應(yīng)器適合喜歡溫度為50°C的熱愛(ài)微生物，第二個(gè)反應(yīng)器更受歡迎的30°C標(biāo)記。用先前研究的微生物組為每個(gè)反應(yīng)器播種后，打開(kāi)酸乳清及其自身豐富的細(xì)菌(如來(lái)自乳酸桿菌科的常見(jiàn)腸道微生物群)，己酸，辛酸和其他次要產(chǎn)品的裝置可以持續(xù)提取了幾個(gè)月。

接下來(lái)的挑戰(zhàn)是看看當(dāng)雙生物反應(yīng)器系統(tǒng)被提升到試驗(yàn)工廠的能力時(shí)會(huì)發(fā)生什么。“可以采取更多措施來(lái)優(yōu)化提取工藝并以經(jīng)濟(jì)的方式擴(kuò)大規(guī)模，”Angenent說(shuō)。“我們還可以了解更多有關(guān)微生物組和所涉及的生物學(xué)的性質(zhì)，并開(kāi)始研究這項(xiàng)技術(shù)是否可以轉(zhuǎn)化為其他廢物流。”