第1章 生物炼制技术综述 1
1.1 简介 1
1.2 原料 2
1.3 生物质的热化学转化 3
1.3.1 快速裂解过程以及水热液化 4
1.3.2 气化 6
1.4 生物转化 9
1.4.1 预处理 10
1.4.2 酶水解 11
1.4.3 发酵 12
1.4.4 预处理前的前处理 13
1.5 结论 13
参考文献 14
第2章 植物初级和次级代谢产物与化学原理 19
2.1 引言 19
2.2 初级代谢产物 19
2.2.1 糖类 20
2.2.2 木质素 21
2.2.3 氨基酸、多肽和蛋白质 21
2.2.4 脂肪酸和脂质 22
2.2.5 有机酸 22
2.3 次级代谢产物 22
2.3.1 单酚与酚酸 23
2.3.2 多酚 23
2.3.3 萜烯 29
2.3.4 生物碱 32
2.4 单一化合物的稳定性 32
2.5 结论 33
参考文献 33
第3章 生物炼制中副产品植物素的分离及纯化 35
3.1 引言 35
3.2 常规分离方法 37
3.2.1 蒸汽蒸馏 37
3.2.2 常规固-液萃取 38
3.2.3 超声波辅助提取 39
3.2.4 微波辅助萃取 40
3.2.5 加压液相提取 41
3.3 超临界流体萃取 42
3.4 在生物炼制中从植物提取物和稀释溶液中分离纯化植物化学品 43
3.4.1 液-液萃取 43
3.4.2 薄膜分离 44
3.4.3 分子蒸馏 45
3.5 总结 46
参考文献 47
第4章 玉米生物基化学品的工艺展望 51
4.1 引言：玉米加工 51
4.1.1 干磨法 51
4.1.2 湿磨法 52
4.1.3 改良的湿磨法工艺 53
4.1.4 全粒法 55
4.1.5 改良的全粒法工艺 55
4.1.6 石灰蒸煮 57
4.2 玉米中的植物化学品 58
4.2.1 引言 58
4.2.2 植物甾醇类 59
4.2.3 类胡萝卜素 60
4.2.4 胺化物 61
4.3 玉米加工工艺对植物化学成分的影响 66
4.3.1 湿磨法和全粒法工艺得到的玉米纤维的研究 66
4.3.2 植物化学物质和石灰蒸煮的研究 76
4.4 结论 81
参考文献 82
第5章 谷物及油料作物的生物炼制副产品 88
5.1 引言 88
5.2 谷物 89
5.2.1 小麦 90
5.2.2 大麦 94
5.2.3 高粱 95
5.3 油籽的生物炼制 96
5.3.1 油与油籽基产品 98
5.3.2 工业产品 99
5.4 结论 101
参考文献 102
第6章 大豆类生物活性产品 110
6.1 引言 110
6.1.1 农业生物质的工业化应用 110
6.1.2 生物炼制产品的加工处理 111
6.1.3 增值性和可持续性 111
6.2 工业生物炼制中的副产品 112
6.2.1 谷类和豆类工业加工产品 112
6.2.2 豆科植物生物炼制产品——大豆 112
6.3 生物炼制产品的提取技术 114
6.3.1 萃取蒸馏 114
6.3.2 吸附 115
6.3.3 膜分离技术 115
6.3.4 超临界和次临界流体萃取 115
6.4 生物炼制产品的生物活性和营养价值 116
6.4.1 副产品的抗病功能 116
6.4.2 食品应用 117
6.4.3 替代医学 118
6.5 现代高效运输技术——毫超微包囊法 118
6.5.1 关于生物产品稳定性、生物利用率及毒性的争议 118
6.6 总结与展望 119
参考文献 120
第7章 利用超临界技术从甘蔗加工残留物中生产有价值的化合物 125
7.1 介绍 125
7.2 滤饼的超临界流体萃取 126
7.2.1 超临界流体萃取 126
7.2.2 从滤饼中萃取长链脂肪酸 127
7.3 评估萃取的制造成本的过程模拟 129
7.3.1 过程模拟 129
7.3.2 生产成本 130
7.3.3 甘蔗蜡的生产成本估算 130
7.4 亚超临界流体水解甘蔗渣 134
7.4.1 生物质转化 134
7.4.2 多糖水解 135
7.4.3 水热电解 136
7.4.4 甘蔗渣的水热电解 137
7.5 总结 138
参考文献 138
第8章 柑橘加工过程中的增值型生物产品 144
8.1 引言 144
8.2 水果加工及副产品流 144
8.2.1 干橘皮颗粒和橘皮糖蜜中的多糖组成 145
8.2.2 干橘皮颗粒和橘皮糖蜜中的植物化学品组成 147
8.3 增值产品-多糖 153
8.3.1 膳食纤维 153
8.3.2 橘皮水解和乙醇生产 154
8.3.3 特性果胶 155
8.4 增值性产品：植物化学品 155
8.4.1 黄酮苷类化合物 155
8.4.2 多甲氧基黄酮（PMFs） 156
8.4.3 羟基肉桂酸 159
8.5 增强型副产品的发酵生产 160
8.6 结论 160
参考文献 161
第9章 动物饲料用叶蛋白的回收及其高价值应用 171
9.1 引言 171
9.2 蛋白质的分离方法 173
9.2.1 机械压榨 173
9.2.2 水相萃取 175
9.2.3 叶／茎分离 176
9.2.4 发酵后回收 177
9.3 蛋白浓缩 177
9.3.1 蒸汽喷射 178
9.3.2 酸沉降 178
9.3.3 超滤 178
9.3.4 喷雾干燥 179
9.4 叶蛋白的用途 179
9.4.1 动物饲养 179
9.4.2 人类食用 180
9.4.3 酶生产 181
9.4.4 生物基化学品 181
9.5 叶蛋白与生物燃料的共加工 182
9.5.1 生物燃料共加工的优点 182
9.5.2 共加工的经济分析 183
9.6 结论 184
参考文献 184
第10章 藻类植物化学品 191
10.1 介绍 191
10.1.1 藻类植物化学品 192
10.1.2 藻生物质的利用 194
10.2 藻类植物化学品的商业应用 195
10.2.1 蛋白质 197
10.2.2 油脂（多元不饱和脂肪酸） 197
10.2.3 维生素 200
10.2.4 类胡萝卜素 200
10.2.5 藻胆蛋白 203
10.2.6 藻胶 203
10.2.7 藻类生物肥料 204
10.3 藻类植物化学品的生产技术 205
10.3.1 微藻类生物质产品 205
10.3.2 大型藻类生物质的生产 207
10.3.3 针对植物化学品的藻类生产技术 209
10.3.4 生物炼制概念 209
10.4 藻类植物化学品的提取技术 210
10.4.1 预处理过程 211
10.4.2 溶剂萃取 211
10.4.3 超临界流体萃取 211
10.4.4 膨胀床吸附层析 212
10.4.5 加压液体萃取 213
10.4.6 商业化植物化学品提取中的单元操作 213
10.5 代谢工程与藻类衍生化合物的合成 214
10.5.1 培养条件的控制 215
10.5.2 细胞核与叶绿体转化技术 216
10.5.3 重组蛋白的表达 216
10.5.4 增强型脂肪酸的生物合成 217
10.5.5 微藻营养型的转变 217
10.5.6 捕光天线复合物的再设计 217
10.6 植物化学品市场的演化 218
10.7 结论 219
参考文献 220
第11章 从加拿大北方森林中分离新型生物活性天然产物 235
11.1 介绍 235
11.2 从加拿大北方森林中鉴定新型生物活性天然产物 237
11.2.1 树种的选择和生物引导的分离过程 237
11.2.2 从纸皮桦的树皮内皮中提取二芳基庚烷 238
11.2.3 从美洲落叶松中分离半日花烷型双萜烯 239
11.2.4 从美洲山杨的芽苞中分离酚类化合物 240
11.2.5 从香脂冷杉中分离倍半萜稀 242
11.3 从加拿大北方森林中分离的生物活性天然产物的化学修饰 243
11.4 结论 246
参考文献 247
第12章 桦树皮中生物活性化合物的加压流体萃取以及分析 254
12.1 引言 254
12.2 桦树皮的定性分析 256
12.2.1 抗氧剂分析实验 256
12.2.2 抗菌活性 259
12.2.3 抗癌活性 260
12.3 树皮中生物活性化合物的定量分析 261
12.3.1 萜类 261
12.3.2 碳水化合物 262
12.3.3 黄酮类 263
12.4 用二极管矩阵进行高效液相色谱，抗氧化剂的电化学和质谱检测 264
12.5 生物活性化合物的萃取 266
12.5.1 传统的固液萃取法 266
12.5.2 超临界流体萃取法（SFE） 266
12.5.3 加压流体萃取（PFE） 268
12.6 讨论和前景 271
参考文献 272
第13章 富含半纤维素的预制浆提取液林木整合生物炼制与增值 281
13.1 引言 281
13.1.1 为何选择半纤维素 282
13.1.2 增加收益 282
13.1.3 半纤维素的潜力 283
13.2 半纤维素的回收 283
13.2.1 半纤维素的提取与现有制浆过程的整合 283
13.2.2 热水提取的应用 287
13.3 半纤维素的转化 288
13.3.1 半纤维素低聚物的水解 288
13.3.2 发酵生产醇类 288
13.3.3 转化半纤维素提取物生产甘油三酯（TAGs） 291
13.3.4 通过羧酸盐平台为半纤维素提质 291
13.3.5 转化生成十三烷 295
13.3.6 发酵生成大众化学品 296
13.4 过程的经济性 296
13.4.1 将半纤维素提取整合到现有的纸浆厂中 296
13.4.2 提取的能耗成本 297
13.5 结论 298
参考文献 298
第14章 来自温带森林的热裂解生物质油：燃料、植物素和生物产品 303
14.1 简介 303
14.2 森林原料综述 303
14.2.1 残渣 303
14.2.2 植物素及其原料分布 304
14.2.3 生物活性及其在林业中的应用 305
14.3 热裂解技术 308
14.4 燃料生产的前景 308
14.5 生物质油中的化学品 309
14.6 昂贵化学品的回收过程 310
14.6.1 糖类 310
14.6.2 酚类 312
14.7 从热裂解生物质油中挑选出来的植物素 312
14.8 其他产物 313
14.9 未来展望 314
参考文献 314
第15章 来源于甘蔗渣的炭 318
15.1 引言 318
15.2 甘蔗渣的可利用性 320
15.3 在惰性气体中的热处理过程（热解） 321
15.4 炭转化成活性炭的技术 322
15.5 炭与活性炭的表征和应用 323
15.6 甘蔗渣炭和活性炭的用途 333
15.6.1 燃料 333
15.6.2 土壤改良和碳固定 333
15.6.3 环境和工业上的应用 334
15.7 结论 335
参考文献 335