Zmiany struktury ligniny osadek kukurydzy pod wpływem fermentacji metanowej

• Autorzy: Stachowiak-Wencek A. , Zborowska M. , Waliszewska H. , Waliszewska B.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2018.12.30

Warianty tytułu

EN

Changes in the lignin structure of maize residues during methane fermentation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań zmian zachodzących w strukturze ligniny pozyskanej z osadek kukurydzy pod wpływem procesu fermentacji metanowej. Najmniejsze zmiany spowodował proces ekstruzji, największe obróbka alkaliczna, która przyczyniła się do prawie całkowitej delignifikacji surowca. Obróbka wstępna spowodowała w niewielkim zakresie zmiany w zawartości grup hydroksylowych i karbonylowych. Nieznacznie zmienił się także stosunek monomerów syringilowych i gwajacylowych oraz stosunek układów alifatycznych do aromatycznych. Po procesie fermentacji znacząco wzrósł udział ligniny w pozostałości pofermentacyjnej.

EN

Maize residues were disintegrated and (i) treated with dild. H₂SO₄ and NaOH to hydrolyze the cellulose and heated in aq. suspension at 100°C for 3 h or (ii) extruded at 110°C and 140-160°C. The raw material prepd. was fermented by using MeH bacteria without any prodn. of biogas. The fermentation process resulted in changes in the chem. structure of lignin. The content of hydroxyl groups and the ratio of aliph. and arom. structures were higher in fermentation residue than in lignin before pretreament and fermentation. The content of carbonyl groups and the ratio of syringil to guaiacyl structures was changed to a lesser extent.

Słowa kluczowe

PL

fermentacja metanowa; lignina; biogaz

EN

methane fermentation; lignin; biogas

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 97, nr 12
• Strony: 2162--2165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Stachowiak-Wencek A.

• Instytut Chemicznej Technologii Drewna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań

autor

Zborowska M.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Waliszewska H.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Waliszewska B.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Bibliografia

• [1] A. Pilarska, K. Pilarski, K. Witaszek, H. Dukiewicz, K. Dobrzański, Nauka Przyroda Technol. 2015, 9, nr 2, 1.
• [2] K. Michalska, S. Ledakowicz, Inż. Ap. Chem. 2012, 51, nr 4, 157.
• [3] Y. Pu, F. Hu, F. Huang, B.H. Davison, A.J. Ragauskas, Biotechnol. Biofuels 2013, 6, nr 1, 15.
• [4] A.J. Ragauskas, G.T. Beckham, M.J. Biddy, R. Chandra, F. Chen, M.F. Davis, B.H. Davison, R.A. Dixon, P. Gilna, M. Keller, Science 2014, 344, nr 6185, 1246843.
• [5] F. Theuretzbacher, J. Lizasoain, C. Lefever, M.K. Saylor, R. Enguidanos, N. Weran, A. Gronauer, A. Bauer, Bioresour. Technol. 2015, 179, 299.
• [6] D.G. Mulat, J. Dibdiakova, S.J. Horn, Biotechnol. Biofuels 2018, 11, 61.
• [7] F.B. Castro, P.M. Hotten, E.R. Ørskov, M. Rebeller, Bioresour. Technol. 1994, 50, nr 1, 25.
• [8] K. Witaszek, A. Krysztofiak, K. Pilarski, A.A. Pilarska, Tech. Roln. Ogrodn. Leśna 2015, nr 5, 5.
• [9] M. Galbe, G. Zacchi, Biomass Bioenerg. 2012, 46, 70.
• [10] J.D. Mao, K.M. Holtman, D. Franqui-Villanueva, J. Agric. Food Chem. 2010, 58, nr 22, 11680.
• [11] S. Jung, M. Foston, M.C. Sullards, A.J. Ragauskas, Energy Fuels 2010, 24, nr 2, 1347.
• [12] H. Waliszewska, M. Zborowska, B. Waliszewska, A. Antczak, S. Borysiak, W. Czekała, Cellulose 2018, 25, 1207.
• [13] DIN 38 414/S8, Bestimmung des Faulverhaltens Schlamm und Sedimente, Beuth Verlag, Berlin 1985.
• [14] A. Lewicki, K. Pilarski, D. Janczak, W. Czekała, P.C. Rodríguez Carmona, M. Cieślik, K. Witaszek, J. Res. Appl. Agric. Eng. 2013, 58, nr 1, 114.
• [15] TAPPI T 222 om-02: Acid-insoluble lignin in wood and pulp.
• [16] E. Ungureanu, O. Ungureanu, A.M. Căpraru, V.I. Popa, Cellulose Chem. Technol. 2009, 43, nr 7-8, 263.
• [17] M. Fan, D. Dai, B. Huang, [w:] Fourier transform. Materials analysis (red. S. Salih), rozdz. 3, IntechOpen, 2012.
• [18] S.A. Sandford, M.P. Bernstein, Ch.K. Materese, Astrophys. J. Suppl. Ser. 2013, 205, nr 1, 8.
• [19] P.V. Iyer, Z.-W. Wu, S.B. Kim, Y.L. Yoon, Appl. Biochem. Biotechnol. 1996, 57, nr 58, 121.
• [20] S. Kim, M.T. Holtzapple, Bioresour. Technol. 2005, 96, nr 18, 1994.
• [21] Y. Zheng, Z. Pan, R. Zhang, Int. J. Agric. Biol. Eng. 2009, 3, nr 2, 51.
• [22] P. Sannigrahi, D.H. Kim, S. Jung, A. Ragauskas, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1306.
• [23] F. Hu, S. Jung, A.J. Ragauskas, Bioresour. Technol. 2012, 117, 7.
• [24] D. Fengel, G. Wegener, [w:] Wood. Chemistry, ultrastructure, reactions, Walter de Gruyter, Berlin 1989. Chapter: Chemical composition and analysis of wood [w:] R. Wegenführ, C. Scheiber, Holzatlas, VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1974.
• [25] E. Ungureanu, O. Ungureanu, A-M. Căpraru, V.I. Popa, Cellulose Chem. Technol. 2009, 43, nr 7-8, 263.
• [26] Z. Xiao, Y. Li, X. Wu, G. Qi, N. Li, K. Zhang, D. Wang, X.S. Sun, Ind. Crops Products 2013, 50, 501.
• [27] G. Marques, J. Rencoret, A. Gutiérrez, J.C. del Río, Open Agric J. 2010, 4, 93.
• [28] T. Todorciuc, A.-M. Căpraru, I. Kratochvílová, V.I. Popa, Cellulose Chem. Technol. 2009, 43, nr 9-10, 399.

Uwagi

Praca była finansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, grant BIOSTRATEG 298241/10/NCBR/2016.