生物质的高效快速分化使用基于二醇的深层欧性溶剂,以促进酶解水解和获得高质量的红素
Jinyuan Cheng1, Xuze Liu1, Yunni Zhan1
1Institute of Chemical Industry of Forest Products, Chinese Academy of Forestry, Jiangsu Province Key Laboratory of Biomass Energy and Materials, 210042, Nanjing, China.
ChemSusChem
|December 20, 2023
概括
这项研究引入了一种快速,温和的深溶解剂 (DES) 预处理,用于竹子分离. 它有效地去除红素和西兰,促进酶性水解,产生高质量的红素.
科学领域:
- 生物质预处理 生物质预处理
- 绿色化学 绿色化学
- 纤维素的价值化 纤维素的价值化
背景情况:
- 传统的深溶解剂 (DES) 预处理通常需要恶劣的条件 (高温,长时间,高DES负载).
- 效率高的基纤维素生物质分成对于随后的酶性水解和素价值化至关重要.
- 开发更温和,更短的预处理方法对于可持续的生物质加工至关重要.
研究的目的:
- 为了研究一种基于二醇的短时间,温和条件的DES预处理,用于竹子分离.
- 优化DES预处理条件,以高效地去除红素和西兰.
- 评估预处理对葡萄糖酶性水解和回收的红素质量的影响.
主要方法:
- 为竹子预处理优化温度,时间和DES度.
- 使用重力测量方法分析素和西兰去除.
- 预处理的竹子的酶性水解以确定葡萄糖转化产量.
- 使用诸如产量,β-O-4链路保存,XRD,FTIR,纤维素-DP,2D HSQC NMR,31P NMR和GPC等技术来表征回收的红素.
主要成果:
- 在优化条件下 (130°C,10分钟) 实现了61.34%的红素和84.15%的西兰去除.
- 剩余的葡萄糖显示出大约90%的酶性水解产量.
- 恢复的红素的产量为97.51%,其中96.65%的β-O-4链路保存.
- 通过各种分析技术,阐明了分离和红素保护的机制.
结论:
- 基于二醇的短时间,温和条件的DES预处理有效地分离了竹子.
- 这一策略显著提高了酶性水解产量,并产生了高质量的红素.
- 开发的方法提供了一种高效和可持续的方法,用于升级纤维素酸生物质.
