Otrzymywanie bioetanolu z surowców zawierających celulozę z wykorzystaniem cieczy jonowej

• Autorzy: Smuga-Kogut M. , Szymanowska D. , Lewandowicz G. , Zgorska K.

Warianty tytułu

EN

Receiving of bioethanol from raw materials consisting of cellulose with the ionic liquid utilisation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była ocena wpływu obróbki wstępnej celulozy mikrokrystalicznej i bawełny octanem 1-etylo-3-metyloimidazolu na strukturę krystaliczną oraz wydajność hydrolizy i fermentacji etanolowej tych surowców. Ponadto wstępnie oceniono przydatność tej cieczy jonowej do obróbki słomy żytniej. Wykazano, że wstępna obróbka surowców celulozowych: bawełny i celulozy mikrokrystalicznej octanem – cieczą jonową powoduje rekrystalizację tych materiałów od struktury I do struktury II oraz zmniejszenie krystaliczności względnej, jednak nie wpływa na efektywność produkcji etanolu. Octan 1-etylo-3-metyloimidazoliowy nie hamuje rozwoju komórek drożdży oraz nie wpływa negatywnie na żywotność komórek. Obróbka słomy żytniej cieczą jonową umożliwia hydrolizę enzymatyczną tego surowca, jednak wydajność etanolu z 1 g tak uzyskanej glukozy jest dwukrotnie mniejsza niż w przypadku celulozy mikrokrystalicznej i bawełny.

EN

The main purpose of the work was to evaluate the influence of the pretreatment of microcrystalline cellulose and cotton with 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate on the hydrolysis and ethanol fermentation of these raw materials. Moreover, the usability of 1-ethyl-3-methylimi¬dazolium acetate for the pretreatment of rye straw was estimated. It was found that the pretreatment of cotton and microcrystalline cellulose with the ionic liquid results in recrystallization of these materials from the structure of cellulose I to the cellulose II, as well as in the reduction of their relative crystallinity. However, no effect on the effectiveness of ethanol production has been found. 1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate does not inhibit the growth of the yeast cells, and does not negatively influence their viability. Pretreatment of the rye straw with ionic liquid enables the enzymatic hydrolysis of this raw material. Nevertheless, the ethanol productivity from 1 g of glucose obtained that way was twice lower than in the case when microcrystalline cellulose or cotton were used as raw materials.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauka Przyroda Technologie. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
• Rocznik: 2012
• Tom: 06
• Numer: 2
• Opis fizyczny: http://www.npt.up-poznan.net/pub/art_6_33.pdf

Twórcy

autor

Smuga-Kogut M.

• Katedra Biochemii i Biotechnologii, Politechnika Koszalińska, ul.Racławicka 15/17, 75-620 Koszalin

autor

Szymanowska D.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Lewandowicz G.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Zgorska K.

• Katedra Biochemii i Biotechnologii, Politechnika Koszalińska, ul.Racławicka 15/17, 75-620 Koszalin

Bibliografia

• BERLIN A., BALAKSHIN M., GILKES N., KADLA J., MAXIMENKO V., KUBO S., SADDLER J., 2006. Inhibition of cellulase, xylanase and b-glucosidase activities by softwood lignin preparations. J. Biotechnol. 125: 198-209.
• BORYSIAK S., DOCZEKALSKA B., 2005. X-ray diffraction study of pine wood treated with NaOH. Fibres Text. East. Eur. 13: 87-89.
• BURCZYK B., 2009. Biorafinerie: ile w nich chemii? Wiad. Chem. 63, 9-10: 742-744.
• DADI A.P., SCHALL C.A., VARANASI S., 2007. Mitigation of cellulose recalcitrance of enzymatic hydrolysis by ionic liquid pretreatment. Biochem. Biotechnol. 136-140: 407-412.
• FUKAYA Y., HAYASHI K., WADA M., OHNO H., 2008. Cellulose dissolution with polar ionic liquids under mild conditions: required factors for anions. Green Chem. 10: 44-46.
• GUMIENNA M., LASIK M., CZARNECKI Z., SZAMBELAN K., 2009. Applicability of inconventional energy raw materials in ethanol production. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment. 8, 4: 17-24.
• MALHERBE S., CLOETE T.E., 2002. Lignocellulose biodegradation: fundamentals and application, Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 1: 105-114.
• NARA S., MAORI A., KOMIYA T., 1978. Study on relative crystallinity of moist potato starch. Starch/Stärke 30, 4: 111-114.
• NOWACKI W., 2007. Przyrodnicze i ekonomiczne uwarunkowania wykorzystania krajowej bazy surowcowej do produkcji bioetanolu. Rocz. Nauk. SERiA 9, 1: 338-339.
• PARK S., BAKER J.O., HIMMEL M.E., PARILLA P.A., JOHNSON D.K., 2010. Cellulose crystallinity index: measurement techniques and their impact on interpreting cellulase performance. Biotechnol. Biofuels 3: 10.
• SUN Y., CHENG J., 2002. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review. Bioresource Technol. 83: 1-11.
• SZYMANOWSKA D., GRAJEK W., 2009. Fed-batch simultaneous saccharification and ethanol fermentation of native corn starch. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment. 8, 4: 5-16.
• ZHAO H., JONES C.L., BAKER G.A., XIA S., OLUBAJO O., PERSON V.N., 2009. Regenerating cellulose from ionic liquid for an accelerated enzymatic hydrolysis. J. Biotechnol. 139: 47-45.