基于天然氨酸的深度浸泡溶剂,用于在晶竹纤维素上进行快速微波辅助预处理,以提高酶转化性能
Ying Xie1, Jinyi Zhao1, Peng Wang1
1Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, College of Chemical Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
Bioresource technology
|July 3, 2023
概括
基于氨酸的深度浸泡溶剂 (DES) 有效地预处理竹纤维素. 微波辅助的DES预处理显著增强了用于生物炼油应用的木质素去除和纤维素糖化.
科学领域:
- 生物质预处理 生物质预处理
- 绿色化学 绿色化学
- 生物炼油技术 生物炼油技术
背景情况:
- 红纤维素生物质是生物炼油厂的可持续原料.
- 有效的预处理对于解锁生物质组件至关重要.
- 基于氨基酸的深溶剂 (DES) 为生物质预处理提供了一个有前途的替代方案.
研究的目的:
- 评估基于氨酸的DES用于基纤维素生物质预处理.
- 调查DES摩尔比率和微波辅助对预处理效率的影响.
- 分析DES预处理后竹子生物质的结构变化.
主要方法:
- 对基于素的DES的粘度和卡姆莱特-塔夫特溶解参数的量化.
- 在120°C的微波助力Moso竹的DES预处理,其氨酸:乳酸比为1:7.
- 分析了木质素的去除,糖化产量和纤维素的结构特征 (结晶性,结晶体大小,表面形态).
主要成果:
- 微波辅助的DES预处理实现了84.8%的木质素去除.
- 糖化产量从6.3%增加到81.9%.
- DES预处理降解了红素,释放了基单位,降低了纤维素结晶度指数 (67.2%至53.0%),降低了结晶体大小 (3.41 nm至3.14 nm),以及粗的纤维表面.
结论:
- 基于氨酸的DES预处理,特别是微波辅助的,对竹纤维素素非常有效.
- 该方法促进了红素的降解,并提高了纤维素可用于酶化水解的可访问性.
- 这种方法显示了推动生物炼油工艺和可持续生物质利用的巨大潜力.
