Nguyên liệu thô thiên nhiên của công nghệ sinh học
Nguyên liệu thô thiên nhiên phần lớn có nguồn gốc từ nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm, lâm nghiệp. Đó là những hợp chất hóa học khác nhau, trong đó chủ yếu là đường, tinh bột, hemicellulose và gỗ. Một loạt các sản phẩm phụ lấy từ nguyên liệu thô và được dùng trong công nghệ sinh học bao gồm:
– Trong nông nghiệp nguyên liệu dùng trong công nghệ sinh học là: Rơm, bã mía. Củ cải đường, lõi ngô, vỏ cafe, cooca, dừa, vỏ, lá, trái cây, chất thải của bã chè, bánh ép từ các loại hạt để lấy dầu, chất thải từ bông, cám, thịt quả cà chua, cafe, chuối, dứa, chanh, ooliu…, chất thải của gia súc.
– Trong lâm nghiệp nguồn nguyên liệu dùngtrong công nghệ sinh học là: chất thải dung dịch thủy phân gỗ, dung dịch nước quả đã sulfat hóa, vỏ cây, mùn cưa, các cành cây, giấy và cellulose, sợi phíp
– Trong công nghiệp nguồn nguyên liệu dùng trong công nghệ sinh học là: Mật đường, chất thải của nhà máy trưng cất rượu, chất lỏng giống như nước sau khi sữa chua đông lại, nước thải công nghiệp từ công nghiệp thực phẩm ( oliu, dầu cọ, cà chua, chà là, chanh, sắn..), nước thải ( từ ngành sữa, đóng hộp, bánh kẹo, nướng bánh mì, đồ uống không cồn, mạch nha, nước ngâm ngô), chất thải ngành thủy sản, sản phẩm phụ của ngành chế biến thịt, rác đô thị, nước cống, chất thải ở lò sát sinh.
Những nguyên liệu thô có chứa đường như củ cải đường, mía rất sẵn và thích hợp để dùng làm nguyên liệu cho công nghệ sinh học. Do việc sử dụng đường truyền thống có thể thay thế bằng các đường có hiệu quả tương đương sẽ dẫn đến thừa đường hàng hóa và khuyến khích phát triển những cách sử dụng mới. Nhiều ngành kinh tế nhiệt đới sẽ phá sản nếu như thị trường đường bị mất đi. Đường mía được sử dụng ở Brazil làm nguyên liệu cho chương trình khí gas, một số quốc gia khác cũng đang nghiên cứu phát tiển tiềm năng to lớn này.
Những sản phẩm nông nghiệp chứa tinh bột có nhược điểm là phải thủy phân thành monosarcarid hay oligosaccarid trước khi lên men. Tuy nhiên nhiều quá trình sinh học đã được thực hiện, bao gồm cả sản xuất nguyên liệu.
Nguồn nguyên liệu vô tận từ thiên nhiên là cellulose sẽ trở thành nguồn nguyên liệu chính cho công nghệ sinh học. Bởi vì không có cây xanh thì sự sống của trái đất cũng không còn. Tuy nhiên hàng loạt các khó khăn về công nghệ sinh học cần phải khắc phục trước khi có lợi ích kinh tế từ hợp chất phong phú này.Cellulose nguyên chất có thể phân hủy hóa học hoặc bằng enzym thành đường, sau đó lên men để tạo thành các sản phẩm khác nhau như ethanol, aceton, protein đơn bào, methan và các sản phẩm khác. Người ta tính toán rằng hằng năm có khoảng 3,3*10^14 kg CO2 được cố định trên mặt đất và khoảng 6% số này, tức khoảng 22 ngàn triệu tấn một năm sẽ thành cellulose. Trên thế giới, cây cối hàng năm sản xuất ra 24 tấn cellulose trên một đầu người. Thời gian sẽ cho chúng ta thấy rằng lignocellulose là nguồn carbon hữu ích cho sự phát triển của công nghệ sinh học.
