Effect of several factors on peracetic acid pretreatment of sugarcane bagasse for enzymatic hydrolysis

Zhao, Xuebing; Wang, Lei; Liu, Dehua

doi:10.1002/jctb.1775

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“…In 2005 and 2006, worldwide production capacity of ethanol was about 45 and 49 billion litres, respectively, and the total projected demand in 2015 is over 115 billion litres [2]. Lignocellulosic materials are abundant, cheap, and renewable and may be used as a substrate for ethanol production through microbial intervention [3]. Cereal straws are the most abundant resource which can serve as a potential feedstock for the production of biofuel [4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microwave Assisted Alkali Pretreatment of Rice Straw for Enhancing Enzymatic Digestibility

Singh¹,

Tiwari²,

Srivastava³

et al. 2014

Journal of Energy

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Rapid industrialization, increasing energy demand, and climate change are the conditions that forced the researchers to develop a clean, efficient, renewable, and sustainable source of energy which has a potential to replace fossil fuels. Ethanol is one of the attractive and suitable renewable energy resources. In present study, effectiveness of microwave pretreatment in combination with sodium hydroxide (NaOH) for increasing enzymatic hydrolysis of rice straw has been investigated and under optimum conditions obtained a maximum reducing sugar (1334.79 g/mL) through microwave assisted NaOH pretreatment. Chemical composition analysis and scanning electron microscope (SEM) images showed that the removal of lignin, hemicellulose, and silicon content is more in microwave assisted NaOH pretreatment than the blank sample. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that the crystallinity index of rice straw treated with microwave assisted alkali (54.55%) is significantly high as compared to the blank (49.07%). Hence, the present study proves that microwave assisted alkali pretreatment can effectively enhance enzymatic digestibility of rice straw and it is feasible to convert rice straw for bioethanol production.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microwave Assisted Alkali Pretreatment of Rice Straw for Enhancing Enzymatic Digestibility

Singh¹,

Tiwari²,

Srivastava³

et al. 2014

Journal of Energy

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“…Pretreatment in a temperature range of 100 to 250 °C has been attempted with a large number of organic or aqueous-organic solvents, either catalyzed or un-catalyzed (Zhao et al 2007). The most widely used alcohols for organosolv pretreatment are lower molecular weight aliphatic alcohols, with normal primary alcohols as better agents than secondary or tertiary alcohols for delignification (Zhao et al 2009).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ethanol Organosolv Pretreatment of Typha Capensis for Bioethanol Production and Co-Products

Audu

Brosse²,

Desharnais³

et al. 2012

BioResources

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Typha capensis (TC), a highly prolific, invasive grass found in many parts of the world, is a common pest that grows in waterways, but it may be a good lignocellulosic substrate for bioethanol production. Sulfuric acid-catalyzed ethanol organosolv pretreatment was used to investigate the possibility of harnessing the benefits of both fermentable sugars and lignin by reacting at varying defined severity levels. It was observed that TC polysaccharides were particularly susceptible to hydrolysis, which was associated with the formation of a large amount of pseudo-lignin due to the degradation of sugars. Pseudo-lignin had a negative impact on enzymatic hydrolysis. At optimal conditions, the process enabled the fractionation of TC into glucan-rich solid fractions with enhanced digestibility, recovery of organosolv lignin, and easily hydrolysable hemicellulose sugars in the liquid stream of pretreatment analytes. About 68.33% of the glucan in the raw TC was recovered, and 85.23% fermentable sugars from water-soluble and enzyme-hydrolyzed pulp were attained. Up to 67% of the initial lignin in TC was extracted as ethanol organosolv lignin (EOL).

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“…Os resultados estão de acordo a estudos feitos por Benjamin et al (2013), Vallejos et al (2012) e Zhao et al (2007), nos quais reportou-se que o bagaço de cana-de-açúcar apresenta uma composição variável nas frações de celulose (32,6-45,0%), hemicelulose (23,6-35,0%), lignina (14,4-30%), extrativos (3,1-12,4%) e cinzas (0,6-3,4%). Os resultados da composição de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado em meio alcalino empregando Ca(OH) 2 , são mostrados na Tabela 1.…”

Section: Resultsunclassified

Avaliação Do Pré-Tratamento Alcalino Do Bagaço De Cana-De-Açúcar Com Hidróxido De Cálcio Visando-Se Ao Aumento Da Digestibilidade Enzimática Da Celulose

Frasinelli¹,

Cristovao²,

Hilares³

et al. 2015

Anais Do Congresso Brasileiro De Engenharia Química Em Iniciação Científica - Cobeq IC 2015

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RESUMO -Visando-se ao aproveitamento do potencial dos materiais lignocelulósicos na obtenção de produtos de interesse econômico e social, é necessário o desenvolvimento de métodos que resultem no aumento de sua digestibilidade enzimática. A técnica avaliada neste trabalho foi o pré-tratamento alcalino do bagaço de cana-de-açúcar com Ca(OH) 2 . Os ensaios foram realizados em um meio reacional composto por 5% em massa de bagaço e solução de hidróxido de cálcio na razão mássica Ca(OH) 2 :bagaço de 0,4, tendo sido avaliada a influência das variáveis tempo (2, 4 e 8 h) e temperatura (50 e 90 °C) na digestibilidade enzimática da celulose presente no material. Os resultados mostraram uma maior remoção da fração de lignina na condição mais severa estudada (8 h a 90 °C) e, consequentemente, um maior rendimento de hidrólise do material pré-tratado (46,98%) com celulases comerciais. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que o pré-tratamento com Ca(OH) 2 é bastante promissor, em especial considerando seu baixo custo quando comparado a outros álcalis. INTRODUÇÃOA biomassa lignocelulósica, como a de resíduos agroindustriais, constitui-se em matéria prima de baixo custo para a obtenção de produtos químicos e combustíveis. Os principais componentes de materiais lignocelulósicos são: celulose, hemicelulose e lignina. Dentre estas, a fração celulósica corresponde a um polissacarídeo formado por unidades de glicose, açúcar que pode ser empregado na obtenção de uma série de produtos de interesse (Xu et al., 2010). No entanto, as frações lignina e hemicelulose resultam em uma estrutura complexa ao redor da celulose que precisa ser previamente eliminada ou modificada em uma etapa de pré-tratamento para que seja realizado um processo de hidrólise enzimática eficiente, a qual resulta em um meio rico em glicose que pode ser empregado em bioprocessos (Verna, Kumar e Jain, 2011). Processos de pré-tratamento podem ser físicos, químicos, biológicos ou uma combinação entre eles (Laser, 2002). Os pré-tratamentos alcalinos permitem menor degradação de açúcares e formação de derivados do furano quando comparados a pré-tratamentos térmicos e ácidos (Gonzales et al., 1986). Além disso, o pré-tratamento alcalino permite eliminar a fração de lignina da biomassa, melhorando a reatividade dos polissacarídeos restantes e a eliminação de grupos acetila e outros substituintes em hemicelulose (Chen et al., 2011).

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Effect of several factors on peracetic acid pretreatment of sugarcane bagasse for enzymatic hydrolysis

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Microwave Assisted Alkali Pretreatment of Rice Straw for Enhancing Enzymatic Digestibility

Microwave Assisted Alkali Pretreatment of Rice Straw for Enhancing Enzymatic Digestibility

Ethanol Organosolv Pretreatment of Typha Capensis for Bioethanol Production and Co-Products

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