サトウキビバガスからの糖生産に及ぼすNaOH触媒有機ゾルブ前処理と界面活性剤の効果

Effects of NaOH-catalyzed organosolv pretreatment and surfactant on the sugar production from sugarcane bagasse.

• Hongdan Zhang
• Jiajie Zhang
• Jun Xie
• Yanlin Qin

抄録

本研究では，サトウキビバガスの酵素効率を向上させ，リグニンの分解による再石灰化構造の破壊，セルロースとヘミセルロースの大部分の予備，サトウキビバガスの酵素効率を向上させるために，NaOHの負荷量を変えたNaOH触媒による有機溶媒前処理（0～10％）を提案した。その結果、オルガノソルブ前処理時のNaOHの負荷が高いほど多くのグルコースが得られ、酵素分解に対するNaOHとエタノールの相乗効果は、二段階前処理時にNaOHのみ、エタノールのみで前処理した場合に比べて優れていることがわかった。さらに、Tween 80を添加し、NaOH触媒によるオルガノソルブ前処理後の酵素分解への影響を調べたところ、24時間後のグルコース収率は95.1%と最も高く、Tween 80を添加しなかった場合と比較して、2/3の加水分解時間を短縮しながら、同程度のグルコース収率を得ることができた。しかし、Tween 80添加によるグルコース収率の増加は、加水分解時間が6時間から24時間に延長されるにつれて減少した。

In this study, NaOH-catalyzed organosolv pretreatment with different loading of NaOH (0-10%) was proposed to disrupt the recalcitrant structure by degrading lignin, reserve the majority of cellulose and hemicellulose, and improve the enzymatic efficiency of sugarcane bagasse. It was found that the higher loading of NaOH during organosolv pretreatment yielded more glucose, and the synergistic performance of NaOH and ethanol on enzymolysis was superior to that pretreated with only NaOH and only ethanol during two-step pretreatment. Furthermore, Tween 80 was added to determine its influence on enzymolysis after NaOH-catalyzed organosolv pretreatment, leading to the highest glucose yield of 95.1% at 24 h, which saved 2/3 hydrolysis time while generating the similar glucose yield comparing with that without Tween 80. However, the increased yields of glucose by adding Tween 80 were decreased as hydrolysis time was prolonged from 6 h to 24 h.

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