Ocena zależności efektów hydrolizy enzymatycznej polisacharydów miskanta olbrzymiego i słomy rzepakowej od warunków ich wstępnej obróbki amoniakiem

• Autorzy: Kordala N. , Lewandowska M. , Swiatek M. , Bednarski W.

Warianty tytułu

EN

The evaluation of the dependence of the effects of enzymatic hydrolysis of Miscanthus giganteus and rape straw polysaccharides on the conditions of ammonia pretreatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań było określenie wpływu obróbki wstępnej miskanta ol­brzymiego i słomy rzepakowej za pomocą 15-procentowego roztworu amoniaku na proces hydrolizy zawartych w nich polisacharydów. Efektywność jej działania oceniono na pod­stawie stężenia cukrów redukujących uwolnionych podczas hydrolizy enzymatycznej oraz jej wydajności obliczonej w odniesieniu do sumy polisacharydów dostępnych w materia­łach. Przeprowadzenie obróbki wstępnej w warunkach 80°C/6 godz. skutkowało wzrostem stężenia uwalnianych cukrów o 50% (miskant) i 18% (słoma rzepakowa) w odniesieniu do hydrolizy materiałów po obróbce w warunkach 20°C/24 godz., w tym samym czasie hydrolizy. Niezależnie od wariantu obróbki wyższy stopień delignifikacji odnotowano w mi- skancie niż w słomie rzepakowej.

EN

The object of the study was to determine the effect of the pretreatment of Mis- canthus giganteus and straw rape with a 15% solution of ammonia on the availability of polysaccharides in substrates for hydrolysis. Its effectiveness was assessed on the basis of the concentration of reducing sugars released during enzymatic hydrolysis and its ef­ficiency calculated in relation to the total polysaccharides available in materials. Carrying out the pretreatment under conditions of 80°C/6 h resulted in an increase in released sugars concentration by 50% (Miscanthus) and 18% (straw), with regard to the hydrolysis of the materials pretreated under conditions of 20°C/24 h, at the same hydrolysis time. Regardless of the pretreatment variant a higher degree of delignification was reported for Miscanthus than rape straw.

Słowa kluczowe

PL

polisacharydy; miskant olbrzymi; sloma rzepakowa; obrobka wstepna; hydroliza enzymatyczna; amoniak; lignoceluloza

EN

polysaccharide; Miscanthus x giganteus; rape straw; pretreatment; enzymatic hydrolysis; ammonia; lignocellulose

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.19-29,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kordala N.

• Katedra Biotechnologii Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul.Heweliusza 1, 10-718 Olsztyn

autor

Lewandowska M.

• Katedra Biotechnologii Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul.Heweliusza 1, 10-718 Olsztyn

autor

Swiatek M.

• Katedra Biotechnologii Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul.Heweliusza 1, 10-718 Olsztyn

autor

Bednarski W.

• Katedra Biotechnologii Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul.Heweliusza 1, 10-718 Olsztyn

Bibliografia

• Alvira P., Tomas-Pejó E., Ballesteros M., Negro M.J., 2010. Pretreatment technologies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic hydrolysis: A review. Bioresour. Technol., 101, 4851-4861.
• Balat M., 2011. Production of bioethanol from lignocellulosic materials via the biochemical pathway: A review. Ener. Conv. and Manag., 52, 858-875.
• Binod P., Sindhu R., Singhania R.R., Vikram S., Devi L., Nagalakshmi S., Kurien N., Sukumaran R.K., Pandey A., 2010. Bioethanol production from rice straw: An overview. Bioresour. Technol., 101, 4767-4774.
• Chen C., Boldor D., Aita G., Walker M., 2012. Ethanol production from sorghum by a microwave- assisted dilute ammonia pretreatment. Bioresour. Technol., 110, 190-197.
• da Costa Sousa L., Chundawat S.P.S., Balan V., Dale B.E., 2009. "Cradle-to-grave" assessment of existing lignocellulose pretreatment technologies. Curr. Opin. Biotechnol., 20, 339-347.
• Gupta R., Lee Y.Y., 2009. Pretreatment of hybrid poplar by aqueous ammonia. Biotechnol. Progr., 25, 357-364.
• Jung Y.H., Kim I.J., Han J.-I., Choi I.-G., Kim K.H., 2011. Aqueous ammonia pretreatment of oil palm empty fruit bunches for ethanol production. Bioresour. Technol.,102, 9806-9809.
• Keshwani D.R., Cheng J.J., 2009. Switchgrass for bioethanol and Rother value-added applications: A review. Bior. Tech., 100, 1515-1523.
• Kim T.H., Taylor F., Hicks K.B., 2008. Bioethanol production from barley hull using SAA (soaking in aqueous ammonia) pretreatment. Bioresour. Technol., 99, 5694-5702.
• Ko J.K., Bak J.S., Jung M.W., Lee H.J., Choi I.-G., Kim T.H., Kim K.H., 2009. Ethanol production from rice straw using optimized aqueous-ammonia soaking pretreatment and simultaneous saccharification and fermentation processes. Bioresour. Technol., 100, 4374-4380.
• Li X., Kim T.H., 2011. Low-liquid pretreatment of corn stover with aqueous ammonia. Bioresour. Technol., 102, 4779-4786.
• Miller G.L., 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem., 31 (3), 426-428.
• Piotrowski K., Wiltowski T., 2004. Biomasa - kłopotliwe pozostałości czy strategiczne rezerwy czystej energii? Czysta Energia, 12, 16-17.
• Polska Norma PN_EN ISO 13906. 2009. Pasze. Oznaczanie zawartości włókna kwaśno- detergentowego (ADF) i ligniny kwaśnodetergentowej (ADL).
• Prendecka M., Rogalski J., Szczodrak J., 2005. Enzymatyczna hydroliza mannanów roślinnych. Biotechnol., 68, 61-78.
• Sánchez Ó.J., Cardona C.A., 2008. Trends in biotechnological production of fuel ethanol from dif­ferent feedstocks. Bioresour. Technol., 99, 5270-5295.
• Schacht C., Zetzl C., Brunner G., 2008. From plant materials to ethanol by means of supercritical fluid technology. J. of Supercrit. Fluids, 46, 299-321.
• Van Soest P. J., Robertson J.B., Lewis B.A., 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. of Dairy Sci., 74, 3583-3597.
• Zhu S., Wu Y., Yu Z., Chen Q., Wu G., Yu F., Wang C., Jin S., 2006. Microwaveassisted alkali pre- treatment of wheat straw and its enzymatic hydrolysis. Biosyst. Eng., 94, 437-442.