Wpływ parametrów obróbki ciśnieniowej na efektywność hydrolizy polisacharydów surowca lignocelulozowego

• Autorzy: Swiatek M. , Lewandowska M. , Swiatek K. , Bednarski W.

Warianty tytułu

EN

The effect of parameters of pressure treatment on the effectiveness of hydrolysis of lignocellulosic substrate polysaccharides

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie wpływu ciśnieniowo-alkalicznej obróbki wstępnej na skuteczność hydrolizy enzymatycznej polisacharydów wierzby wiciowej. Substrat w postaci zrębków lub rozdrobniony poddano wstępnemu traktowaniu w reaktorze ciśnieniowym: temperatura 200ºC, z udziałem NaOH w dawkach 0,1 oraz 0,15 g · g⁻¹ s.s. wierzby lub w autoklawie (tylko substrat rozdrobniony), w warunkach: temperatura 121ºC, czas 3 h, dodatek NaOH 0,1 g · g⁻¹ s.s. wierzby. Najkorzystniejsze efekty hydrolizy enzymatycznej polisacharydów uzyskano po wstępnym traktowaniu wierzby w postaci zmielonej (1-2 mm) w warunkach: dodatek NaOH 0,1 g · g⁻¹ s.s. wierzby, 121ºC, 3 h, co skutkowało uwolnieniem 48,48 g cukrów redukujących · dm⁻³ hydrolizatu.

EN

Research evaluating the impact of pressure – alkaline pretreatment of Salix viminalis on the effectiveness of enzymatic hydrolysis of polysaccharides was carried out. The substrate in the form of chips or ground was pretreated in high-pressure reactor: temperature 200ºC, addition of NaOH 0,1 and 0,15 g · g⁻¹ d.m. of substrate, or in autoclave (only ground substrate): temperature 121ºC, time 3h, addition of NaOH 0,1 g · g⁻¹ d.m. of substrate. The best results of enzymatic hydrolysis of polysaccharides were obtained when ground biomass of Salix viminalis (1-2 mm) was pretreated under conditions: addition of NaOH 0,1 g · g⁻¹ d.m. of substrate, temperature 121ºC, time 3 h, which allowed to obtain 48,48 g sugars · dm⁻³ hydrolysate.

Słowa kluczowe

PL

lignoceluloza; wierzba wiciowa; Salix viminalis; polisacharydy; hydroliza enzymatyczna; efektywnosc procesu; obrobka wstepna; parametry; obrobka termiczna; wysokie cisnienia

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauki Inżynierskie i Technologie
• Rocznik: 2012
• Numer: 3(6)
• Opis fizyczny: s.117-126,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Swiatek M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Lewandowska M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Swiatek K.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Bednarski W.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

Bibliografia

• Alvira P., Tomás-Pejó E., Ballesteros M., Negro M.J., Pretreatment technologies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic hydrolysis: A review, Bioresource Technology 2010, 101, s. 4851-4861.
• Galbe M., Zacchi G., Pretreatment: The key to efficient utilization of lignocellulosic materials, Biomass and Bioenergy 2012, doi:10.1016/j.biombioe.2012.03.026.
• Kaliszewska K., Wstępna obróbka alkaliczna lignocelulozy a wydajność hydrolizy enzymatycznej. Praca magisterska, UWM w Olsztynie, 2012.
• McIntosh S., Vancov T., Enhanced enzyme saccharification of Sorghum bicolor straw using dilute alkali pretreatment, Bioresource Technology 2010, 101, s. 6718-6727.
• Miller G.L., Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar, Analytical Chemistry 1959, 31 (3), s. 426-428.
• Polska Norma PN_EN ISO 13906, 2009. Pasze. Oznaczanie zawartości włókna kwaśnodetergentowego (ADF) i ligniny kwaśnodetergentowej (ADL).
• Sassner P., Galbe M., Zacchi G., Techno-economic evaluation of bioethanol production from three different lignocellulosic materials, Biomass and Bioenergy 2008, 32, s. 422-430.
• Sassner P., Mårtensson C.-G., Galbe M., Zacchi G., Steam pretreatment of H₂SO₄-impregnated Salix for the production of bioethanol, Bioresource Technology 2008, 99, s. 137-145.
• Sims R.E.H., Mabee W., Saddler J.N., Taylor M., An overview of second generation biofuel technologies, Bioresource Technology 2010, 101, s. 1570-1580.
• Stephenson A.L., Dupree P., Scott S.A., Dennis J.S., The environmental and economic sustainability of potential bioethanol from willow in the UK, Bioresource Technology 2010, 101, s. 9612-9623.
• Van Soest P.J., Robertson J.B., Lewis B.A., Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition, Journal of Dairy Science 1991, 74, s. 3583-3597.
• Wu L., Li Y., Arakane M., Ike M., Wada M., Terajima Y., Ishikawa S., Tokuyasu K., Efficient conversion of sugarcane stalks into ethanol employing low temperature alkali pretreatment method, Bioresource Technology 2011, 102, s. 11183-11188.
• Zhao Y., Wang Y., Zhu J.Y., Ragauskas A., Deng Y., Enhanced enzymatic hydrolysis of spruce by alkaline pretreatment at low temperature, Biotechnology and Bioengineering 2008, Vol. 99, No. 6, s. 1320-1328.
• Zhu S., Wu Y., Yu Z., Liao J., Zhang Y., Pretreatment by microwave/alkali of rice straw and its enzymic hydrolysis, Process Biochemistry 2005, 40, s. 3082-3086.