Name: Um novo método para a análise de Pentosan presentes na biomassa de juta e sua conversão em monômeros de açúcar usando ácido líquido iônico (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-01T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: Aprenda a converter pentosanas em açúcares C5 usando líquidos iônicos ácidos como catalisadores em biomassa de juta. Este método oferece desempenho superior aos ácidos minerais convencionais para produção sustentável de xilose e arabinose.

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Gostaríamos de agradecer ao Ministério da ciência e tecnologia (a maioria) de Taiwan (104-2628-E-002-008-MY3; 105-2218-E-155-007; 105-2221-E-002-003-MY3; 105-2221-E-002-227-MY3; 105-2622-E-155-003-CC2) e o objetivo para o projeto Top Universidade Nacional de Taiwan Universidade (105R7706) para o apoio de financiamento. Somos gratos ao Banco Mundial para o financiamento parcial deste trabalho através de um subprojeto de educação superior qualidade realce do projeto (HEQEP), completa proposta #2071. Este trabalho foi também parcialmente apoiado pela AIIM do Universidade de Wollongong (financiamento de ouro).

Vários produtos químicos utilizados no trabalho apresentando são tóxico e cancerígeno. Por favor, use todas as práticas de segurança adequadas ao realizar a síntese de IL e processamento de biomassa.
1. preparação do ácido IL
<ol><li>Adicionar 7.625 mmol de propano-1,3 sultona em um 50 mL redonda balão de fundo e em seguida, feche o frasco com um septo de borracha.</li>
	<li>Adicionar lentamente o 7.625 mmol de 1-methylimidazole em 7.625 mmol de 1,3-propanesultone (10 min) a 0 ° C, utilizando uma seringa (1ml).</li>
	<li>Após a adição completa de 1-methylimidazole e 1,3-propanesultone, adicionar 15 mL de tolueno seco e a mistura para 16 h a 120 ° C para obter o zwitterion sólido de refluxo.</li>
	<li>Separar o zwitterion tolueno usando filtragem e em seguida, lave o zwitterion com 40 mL de tolueno. Para secar o zwitterion, regule a temperatura do forno para 80 ° C. Uma vez que a temperatura do forno atinge 80 ° C, manter a amostra em estufa durante 4 h e use o zwitterion seca na próxima etapa.</li>
	<li>Adicionar ácido sulfúrico para o balão de fundo redondo contendo o zwitterion (iguais moles de zwitterion e ácido sulfúrico) utilizando uma micropipeta de 1.000 µ l. Então ligar o balão de fundo redondo a um condensador de refluxo. Aquecer e agitar a mistura a 110 ° C, durante 12 h obter o desejado IL. Nota: A reação entre o ácido sulfúrico e zwitterion é realizada sem qualquer solvente.</li>
	<li>Após a síntese de ácidos IL, caracterizá-la usando 1H e espectroscopia de RMN de C 13.</li>
</ol>2. determinação da acidez de Hammett (Ho)
<ol><li>Adicionar 10 mg de p- nitroanilina indicador num balão volumétrico de 1 L e em seguida, adicione água destilada para fazer uma solução de 1 L. Agitar a solução bem à mão por 2 min e deixar a solução para 1 h misturar a p- nitroanilina em água (solução em branco).</li>
	<li>Adicionar 1,59 mmol de íons H+ do catalisador ácido (HCl/H2SO4/ ácida IL) a 50 mL da solução de indicador de p- nitroanilina e agitar a solução à mão para misturar (solução-amostra). Observe todos os catalisadores ácidos utilizados no presente trabalho (HCl, H2SO4e IL ácida) são adicionados individualmente na solução de indicador de 50 mL (tabela 1) para a determinação da acidez de Hammett (Ho).</li>
	<li>Realizar a medição de UV da solução em branco (p- nitroanilina solução) e da solução da amostra (catalisador contendo solução de p- nitroanilina) e determinar a Amax de p- nitroanilina.</li>
	<li>Finalmente, calcule as concentrações molares das soluções de indicador protonada [IH+] usando o Amax valor de p- nitroanilina e amostra soluções e unprotonated [I]. Em seguida, calcular o Hó usando a equação abaixo2 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57613/57613eq1.jpg">    Equação 1 onde pK(I)aq é o pK do indicador p- nitroanilina em água (pKa = 0,99) e [I] e [IH+] são as concentrações molares dos unprotonated e protonados soluções do indicador, respectivamente.</li>
</ol>3. análise da biomassa de juta
<ol><li>
Análise de sódio Nota: A biomassa de juta é forno de secagem a 105 ° C durante 16 h no forno.<ol>
<li>Adicionar 3 g de biomassa de juta forno secada em um 1 L redonda balão de fundo e em seguida, adicionar 100 mL de solução de HCl N 3,85 nela.</li>
		<li>Ligar o balão ao aparelho de destilação e iniciar a agitação e aquecimento para que a solução começa a ferver.</li>
		<li>Adicione 250 mL de 3,85 N HCl gota a gota, usando um funil para o balão de fundo redondo, contendo a biomassa de juta e a solução de HCl.</li>
		<li>Manter um volume constante (100 mL) num balão de fundo redondo durante a destilação, adicionando solução de HCl N 3,85 gota a gota.</li>
		<li>Pare o experimento quando 220 mL de destilado é coletado. Então dilua o destilado recolhido para 500 mL com água destilada.</li>
		<li>Analisar a amostra usando o espectrômetro UV-visível e gravar a absorbância em 280 nm.</li>
		<li>Determine o Pentosan % de acordo com a fórmula a seguir usando o valor de absorvância e diluição: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57613/57613eq2.jpg">    Equação 2 Nota: Este método é chamado Associação técnica de celulose e papel indústria (TAPPI) método para análise de sódio9,19. Repetir a experiência de duas a três vezes e tomar o valor médio de sódio %. Se necessário, dilua o destilado recolhido para obter a absorbância ao limite ideal.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Análise de lignina Nota: Retire a umidade presente na biomassa juta antes de usá-lo para análise de lignina. Manter a biomassa de juta em estufa a 105 ° C durante 16 h remover a umidade.<ol>
<li>Adicionar 1 g de biomassa de juta dentro de um frasco de 50 mL e em seguida, adicionar 15 mL de 72 wt% H2então4 no frasco contendo biomassa de juta. Agite a mistura usando uma chapa quente com agitação facilidade a 30 ° C, durante 2 h.</li>
		<li>Adicionar 150 mL de água destilada em um 1 L redonda balão de fundo e transferir a amostra digerida biomassa (presente no tubo de ensaio) para o balão.</li>
		<li>Lave o frasco com 195 mL de água e transferir o líquido de lavagem em um 1 L redonda balão contendo biomassa digerida.</li>
		<li>A solução para 4h de refluxo e então fixe o balão de fundo redondo à temperatura. Espere 12 h para a lignina insolúvel e cinzas sossegar.</li>
		<li>Filtre a solução através de um cadinho de G2 para obter a lignina insolúvel com ash. Em seguida, lave o sólido insolúvel com 150 mL de água quente para torná-lo livre de ácido.</li>
		<li>Secar o sólido (lignina + cinzas) a 60 ° C, durante 16 h no forno e secá-la ainda mais a 105 ° C por 1 h no forno.</li>
		<li>Manter a amostra no exsicador e tirar o peso quando a amostra é resfriada. A lignina obtida nesta fase contém cinzas e, portanto, é chamada lignina não corrigida.</li>
		<li>Realizar a correção de cinzas por aquecimento a amostra obtida a 650 ° C por 5h na presença de ar. Determine a correção de cinza usando a fórmula abaixo: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57613/57613eq3.jpg">    Equação 3
</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. conversão de Pentosan de biomassa de juta em açúcares
<ol><li>Adicione 2 g de biomassa de juta forno secada a uma pressão alta e reator de lote de alta temperatura (reator Parr de 160 mL). Adicione 60 mL de água juntamente com 0,24 g de ácido IL e aumentar a temperatura de 160 ° C.</li>
	<li>Definir a velocidade de agita de 200 rpm, enquanto o reator está aquecendo até 160 ° C. Uma vez que é atingida a temperatura de 160 ° C, aumente a velocidade de agita para 600 rpm.</li>
	<li>Continue a reação por 1h. Em seguida, diminuir a velocidade de agita de 200 rpm e parar o aquecimento.</li>
	<li>Permitir que o reator esfriar a temperatura ambiente. Pare a agitação, abra o reator e separar o sólido da mistura da reação. Realizar a análise da mistura de reação usando HPLC.</li>
</ol>

<ol><li>Demirbaş, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890400001370">Biomass resource facilities and biomass conversion processing for fuels and chemicals.</a> Energy Convers. Manage. 42 (11), 1357-1378 (2001).</li>
<li>Matsagar, B. M., Dhepe, P. L. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/cy/c4cy01047g">Brönsted acidic ionic liquid-catalyzed conversion of hemicellulose into sugars.</a> Catal. Sci. Technol. 5 (1), 531-539 (2015).</li>
<li>Matsagar, B. M., Dhepe, P. L. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/nj/c7nj00342k">Effects of cations, anions and H+ concentration of acidic ionic liquids on the valorization of polysaccharides into furfural.</a> New J Chem. 41 (14), 6137-6144 (2017).</li>
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<li>Filiciotto, L., Balu, A. M., Van der Waal, J. C., Luque, R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920586117301311">Catalytic insights into the production of biomass-derived side products methyl levulinate, furfural and humins.</a> Catal Today. 302, 2-15 (2017).</li>
<li>Matsagar, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Production+of+Furfural+in+One-pot+Fashion+from+Raw+Biomass+Using+Br%C3%B8nsted+Acidic+Ionic+Liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Direct Production of Furfural in One-pot Fashion from Raw Biomass Using Brønsted Acidic Ionic Liquids.</a> Sci. Rep. 7 (1), 13508(2017).</li>
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<li>Nguyen, C. V., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920586116301912">Combined treatments for producing 5-hydroxymethylfurfural (HMF) from lignocellulosic biomass.</a> Catal Today. 278 (Part 2), 344-349 (2016).</li>
<li>Yan, N., Yuan, Y., Dykeman, R., Kou, Y., Dyson, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrodeoxygenation+of+Lignin-Derived+Phenols+into+Alkanes+by+Using+Nanoparticle+Catalysts+Combined+with+Br%C3%B8nsted+Acidic+Ionic+Liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Hydrodeoxygenation of Lignin-Derived Phenols into Alkanes by Using Nanoparticle Catalysts Combined with Brønsted Acidic Ionic Liquids.</a> Angew Chem Int Ed. 49 (32), 5549-5553 (2010).</li>
<li>Weerachanchai, P., Lee, J. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recyclability+of+an+ionic+liquid+for+biomass+pretreatment%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Recyclability of an ionic liquid for biomass pretreatment.</a> Bioresour. Technol. 169 (Supplement C), 336-343 (2014).</li>
<li>Shill, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionic+liquid+pretreatment+of+cellulosic+biomass%3A+Enzymatic+hydrolysis+and+ionic+liquid+recycle%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Ionic liquid pretreatment of cellulosic biomass: Enzymatic hydrolysis and ionic liquid recycle.</a> Biotechnol Bioeng. 108 (3), 511-520 (2011).</li>
<li>Tadesse, H., Luque, R. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/ee/c0ee00667j">Advances on biomass pretreatment using ionic liquids: An overview.</a> Energy Environ. Sci. 4 (10), 3913-3929 (2011).</li>
<li>Agirrezabal-Telleria, I., Gandarias, I., Arias, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+furfural+from+pentosan-rich+biomass%3A+Analysis+of+process+parameters+during+simultaneous+furfural+stripping%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Production of furfural from pentosan-rich biomass: Analysis of process parameters during simultaneous furfural stripping.</a> Bioresour. Technol. 143 (Supplement C), 258-264 (2013).</li>
<li>Yingying, L., et al. <a target="_blank" href="http://ojs.cnr.ncsu.edu/index.php/BioRes/article/view/BioRes_11_3_6801_Liu_Improved_Method_Pentosans_Pulps_Spectroscopy">An Improved Method for Determination of Pentosans in Pulps using Dual-Wavelength Spectroscopy.</a> BioResources. 11 (3), 6801-6807 (2016).</li>
<li>Kumar, A. K., Sharma, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+updates+on+different+methods+of+pretreatment+of+lignocellulosic+feedstocks%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Bioprocess%22%5BJournal%5D)">Recent updates on different methods of pretreatment of lignocellulosic feedstocks: a review.</a> Bioresour. Bioprocess. 4 (1), 7(2017).</li>
<li>Kumar, P., Barrett, D. M., Delwiche, M. J., Stroeve, P. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie801542g">Methods for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass for Efficient Hydrolysis and Biofuel Production.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 48 (8), 3713-3729 (2009).</li>
</ol>

Nós não temos nada para divulgar.

O sódio presente na conversão de biomassa de juta em C5 monômeros de açúcar é demonstrada usando vários ácido Brønsted catalisadores homogêneos tais como H2SO4, HCl e IL ácida. Além disso, o resultado catalítico do ácido II foi comparado com a IL sem acidez (cloreto de 1-butil-3-methylimidazolium). Todas as reações foram realizadas em uma autoclave Parr a 160 ° C em água. O uso de ácidos IL mostrou a conversão de sódio mais alta quando comparados aos ácidos homogêneos utilizados neste trabalho (ácid...

Biomassa tem um grande potencial como uma fonte química e energia renovável porque é sustentável, barato e igualmente distribuída ao contrário dos recursos fósseis, que o torna um dos candidatos promissores para substituir matérias-primas fósseis. A produção estimada de biomassa lignocelulósica é 146 bilhões de toneladas por ano1. A biomassa lignocelulósica é composta principalmente de lignina, celulose e hemicelulose como seus três principais constituintes. Lignina é um polímero aromático feito de fenilpropanoides unidades; por outro lado, celulose e hemicelulose são as partes de polissacarídeo da biomassa lignocelulósica. Celulose é composto por unidades de glicose ligadas por ligação glicosídica β(1→4), Considerando que a hemicelulose é composta por açúcares de C5, C6 açúcares e ácidos de açúcar ligados entre si por β (1→4), β (1→3) e de2,de ligações glicosídicas β (1→6)3. Juntamente com vários biomassa lignocelulósica (bagaço, casca de arroz, palha de trigo, etc.), a biomassa de lignocelulose juta também é produzida em grandes quantidades (ca. 98% em 2014) na Ásia, em comparação com a produção de juta total no mundo. Índia produz 1,96 x 106 toneladas de biomassa de juta, enquanto Bangladesh produz 1,34 x 106 toneladas de biomassa de juta, em comparação com a produção total de biomassa de juta do mundo (3,39 x 106 toneladas) em 20144. A utilização da biomassa não comestíveis não entrarão em conflito com a demanda de alimentos. Portanto, é benéfico para usá-lo como um estoque para sintetizar uma variedade de valor adicionado produtos químicos (xilose, arabinose, furfural, 5-hidroximetilfurfural (HMF), etc.). De acordo com o departamento de energia dos EUA, furfural e HMF são considerados como alguns dos top 30 bloco de construção químicos derivados de biomassa5. Furfural é obtido a partir de xilose ou diretamente hemicelulose e pode ser convertido em muitos produtos químicos importantes. Álcool furfurílico, Furano metil e tetrahidrofurano são importantes produtos químicos obtidos de furfural6. Portanto, a conversão de biomassa lignocelulósica como a biomassa de juta em C5 açúcares e outros compostos químicos importantes é um tema importante.
Extensive relatórios estão disponíveis em vários métodos catalíticos para a conversão de biomassa lignocelulósica em valor adicionado produtos químicos. Os ácidos minerais (HCl e H2SO4) e catalisadores heterogêneos (Amberlyst, HMOR, HUSY, SAPO-44, etc.) foram usados significativamente para a conversão de hemicelulose e biomassa lignocelulósica em açúcares (pentose e hexose açúcares) e furanos (furfural e HMF)7,8. A reutilização e a corrosividade do ácido mineral é um grande problema. No entanto, com o sólido catalisador ácido, maior temperatura e pressões são necessárias porque a reação ocorre na superfície do catalisador. Para superar esses problemas, recentemente ILs são relatados para a valorização da biomassa como um catalisador ou solvente9,10,11,12,13,14. O uso de IL como solvente não é um método melhor por causa de seu custo mais elevado e a baixa pressão de vapor de ILs que cria dificuldade na separação do produto. Consequentemente, é imperativo usar IL reciclável como catalisador (em pequenas quantidades) em um sistema de solvente água para a conversão de biomassa em valor adicionado produtos químicos.
Aqui, apresentamos um método para usar 1-methyl-3-(3-sulfopropyl) imidazólio hidrogênio sulfato ácido IL como catalisador para a conversão direta de sódio presente na biomassa de juta em monômeros de açúcar sem qualquer tratamento prévio. Comumente, ILs são relatados para o pré-tratamento de biomassa lignocelulósica10,15,16,17 , enquanto a quantidade muito grande de ILs é usada para o pré-tratamento de biomassa. Portanto, é sempre vantajoso usar IL como catalisador e converter biomassa lignocelulósica em produtos químicos sem nenhum tratamento adicional. Além disso, no presente trabalho, a concentração de lignina apresentada na biomassa de juta é calculada usando o método Klason, que pode ser convertido em vários monômeros aromáticos18.

<table><tbody><tr><td>1-metilimidazol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M50834</td><td></td></tr><tr><td>1,3-propanosultona</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P50706</td> P-nitroanilina <td>sensível à umidade</td></tr><tr><td></td><td>Sigma Aldrich</td><td>185310</td><td></td></tr><tr><td>Tolueno</td><td>J. T. Baker</td><td>9460-03</td><td></td></tr><tr><td>Ácido sulfúrico</td><td>Honeywell-Fluka</td><td>30743</td><td>Clorídrico altamente corrosivo</td></tr><tr><td> ácido</td><td>Honeywell-Fluka</td><td>30719</td><td>Cloreto</td></tr><tr><td>de 1-butil-3-metilimidazólio</td> altamente corrosivo <td>Sigma Aldrich</td><td>900856</td><td>Altamente higroscópico</td></tr><tr><td>D (+) -xilose</td><td>Acros Organics</td><td>141001000</td><td></td></tr><tr><td>L (+) -Arabinose</td><td>Acros Organics</td><td>104981000</td><td></td></tr><tr><td>UV-Espectrômetro</td><td>JASCO</td><td>V-670</td><td></td></tr><tr><td>Parr reator</td><td>Parr USA</td><td>Seriese 4560</td><td></td></tr><tr><td>Parr controlador de reator Parr</td><td>USA</td><td>Seriese 4848</td><td></td></tr><tr><td>Cromatografia líquida de alta pressão (HPLC)</td><td>JASCO</td><td>Seriese LC-2000</td><td></td></tr><tr><td>Agitador de placa quente digital</td><td>Thermo Scientific</td><td>SP142020-33Q Cimarec</td><td></td></tr><tr><td>Forno</td><td>Thermal Scientific</td><td>FB1400 Thermolyne alto-forno</td><td></td></tr></tbody></table>

um novo método para a análise de pentosan presentes na biomassa de juta e sua conversão em monômeros de açúcar usando ácido líquido iônico

A Novel Method for the Pentosan Analysis Present in Jute Biomass and Its Conversion into Sugar Monomers Using Acidic Ionic Liquid

Recentemente, líquidos iônicos (ILs) são utilizados para valorização de biomassa em produtos químicos valiosos devido às suas propriedades notáveis tais como a estabilidade térmica, baixa pressão de vapor, não-inflamabilidade, maior capacidade de calor e solubilidade ajustável e acidez. Aqui, vamos demonstrar um método para a síntese de açúcares C5 (xilose e arabinose) o sódio presente na biomassa de juta, em um processo de um pot-através da utilização de uma quantidade catalítica de Brønsted sulfato de hidrogênio ácido 1-methyl-3-(3-sulfopropyl)-imidazolium IL. O IL ácida é sintetizada em laboratório e caracterizadas usando técnicas espectroscópicas NMR para a compreensão de sua pureza. Medem-se as várias propriedades de fiança como força ácida, estabilidade térmica e hidrotermal, que mostrou que o catalisador é estável a uma temperatura mais alta (250 ° C) e possui altíssima ácida força (Hó 1.57). O IL ácido converte mais 90% de sódio em açúcares e furfural. Portanto, o método apresentando neste estudo também pode ser empregado para a avaliação da concentração de sódio de outros tipos de biomassa lignocelulósica.

A quantidade exata de sódio e lignina recuperados a partir da biomassa depende do tipo de biomassa lignocelulósica. Tipos similares de biomassa lignocelulósica coletadas em lugares diferentes podem ter diferentes concentrações de sódio e lignina. A biomassa de juta utilizada neste estudo contém 20 wt% de sódio e 14 wt% de lignina.
A Figura 1 mostra a comparação da atividade catalít...

Apresentamos um protocolo para a síntese de açúcares C5 (xilose e arabinose) de uma renovável biomassa lignocelulósica não comestíveis (ou seja, juta), com a presença de Brønsted líquidos iônicos ácidos (bolas) como catalisador na água. O catalisador de bolas exibiu o melhor desempenho catalítico convencionais catalisadores ácidos minerais (H2SO4 e HCl).

Um novo método para a análise de Pentosan presentes na biomassa de juta e sua conversão em monômeros de açúcar usando ácido líquido iônico

Recently, ionic liquids (ILs) are used for biomass valorization into valuable chemicals because of their remarkable properties such as thermal stability, ...

O objetivo geral deste novo método é converter o pentosano presente na biomassa de juta em açúcares C5 usando líquidos iônicos ácidos. Este método também pode ser usado para a determinação das concentrações de pentosana presentes na biomassa de juta. Esta medida permite a síntese de açúcares C5 a partir de vários baixos níveis de biomassa em meio ácido usando uma quantidade catalítica de líquido iônico ácido. A principal vantagem dessa técnica é que o líquido iônico ácido usado para a conversão da biomassa de juta tem melhor desempenho em comparação com os ácidos minerais. Primeiro, pegue 7.625 milimoles de sultona de 1,3-propano para um frasco de fundo redondo de 50 mililitros resfriado e sele o frasco com um septo de borracha. Usando uma seringa de um mililitro, adicione lentamente 7,625 moles de 1-metilimidazol ao frasco durante 10 minutos a zero graus Celsius.Para a síntese bem-sucedida deste líquido iônico ácido, a adição de 1, 3-propano sulfona e 1-metilimidazol deve ser realizada muito lentamente a zero graus Celsius.Em seguida, adicione 15 mililitros de tolueno seco à mistura de reação. Após a remoção do banho de água gelada, reflua a mistura de reação ou 16 horas a 120 gra

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Biomassa vegetal é um recurso de carbono neutro principais renováveis, que poderiam ser usados ​​para a produção de biocombustíveis. Biomassa vegetal consiste principalmente das paredes das células, um material estruturalmente complexo composto chamado lignocelulose. Aqui nós descrevemos um protocolo para uma análise abrangente do conteúdo e composição dos carboidratos da parede derivadas.

Análise da composição completa de paredes celulares das plantas (biomassa lignocelulósica) Parte II: Os hidratos de carbono

Um método simples e rápido para determinar o potencial de sacarificação de um grande número de amostras de biomassa vegetal é descrito. A plataforma automatizada para esta análise envolve a preparação da biomassa de plantas para análise em 96 placas bem e do desempenho posterior de hidrólise pré-tratamento e quantificação dos açúcares liberados.

Alto rendimento Assay Sacarificação para materiais lignocelulósicos

A interferência de RNA fita dupla (dsRNAi) técnica é empregada para baixo-regular a coenzima A redutase cinamoil milho gene (ZmCCR1) para diminuir o teor de lignina da planta. A lignina sub-regulação da parede da célula é visualizada por meio de análises microscópicas e quantificada pelo método de Klason. São analisadas as mudanças de composição em hemicelulose e celulose cristalina.

A lignina Down-regulação da<em&gt; Zea mays</em&gt; Via dsRNAi e Klason Análise lignina

A estrutura da parede celular vegetal e as características químicas são avaliadas para identificar matérias-primas ideais para biocombustíveis e biomateriais. Os métodos padrão têm limitações quando aplicados a grandes conjuntos de dados. Esses métodos de pré-tratamento de alto rendimento, sacarificação enzimática e espectrometria de massa de feixe molecular de pirólise comparam um grande número de amostras de biomassa com tempo e custo experimentais reduzidos.

Rastreio de alto rendimento de Variações recalcitrância da biomassa lignocelulósica em: Total lignina, a lignina monómeros, e enzimática Sugar lançamento

Os poliésteres lipídicos constituem os componentes estruturais de duas modificações da parede celular, a cutícula da planta e as barreiras de difusão contendo suberina. Neste vídeo, descrevemos um método para despolimerizar a cutina de folhas inteiras deslipidadas. O método pode ser aplicado para investigar mutantes comprometidos na biossíntese de cutina ou suberina.

Isolamento e composicional Análise da cutícula vegetal lipídicas poliéster Monómeros

O pré-tratamento da biomassa lignocelulósica com líquidos iônicos próticos de baixo custo é mostrado, resultando em uma polpa rica em celulose deslignificada e uma lignina purificada. A polpa dá origem a altos rendimentos de glicose após sacarificação enzimática.

Pré-tratamento de biomassa lignocelulósica com baixo custo líquidos iônicos

Aqui, apresentamos um protocolo para realizar a extração de etanol de lignina de diversas fontes de biomassa. O efeito das condições de extração sobre o rendimento de lignina e o conteúdo de β-O-4 são apresentados. Despolimerização seletiva é realizada nas Ligninas obtidas para obter produtos de alta monômero aromático.

Extração da lignina com alto teor de β-O-4 por extração de etanol suave e seu efeito sobre o rendimento de despolimerização

OrganoCat é um método para o pré-tratamento e fracionamento da lignocelulose em condições leves em lignina, açúcares fermentáveis e polpa de celulose. Em um sistema de solvente biogênico e bifásico de água e 2-metiltetrahidrofuran com ácido 2,5-furancarboxílico como catalisador, os produtos OrganoCat são separados in situ para recuperação direta do produto.

Fracionamento da Biomassa Lignocelulósica utilizando o Processo OrganoCat

O pré-tratamento assistido por solventes eutéticos profundos é um processo verde, rápido e eficiente para fracionamento lignocelúsico e recuperação de lignina de alta pureza.

Extração de Lignina ultrarrápida de resíduos lignocelúsicos incomuns do Mediterrâneo

31 P NMR é uma ferramenta poderosa para a elucidação estrutural de polifenóis. Este procedimento analítico rápido, fácil, preciso, quantitativo e altamente reprodutível, que permite a quantificação e diferenciação dos diferentes tipos de grupos hidroxi, fenólico e carboxílico em ligninas e taninos tornou-se agora uma ferramenta analítica de rotina.

Análise quantitativa 31P NMR de Ligninas e Taninos

Descrevemos novas metodologias simples de síntese e caracterização de partículas micro e submicrônicas de lignina biocompatíveis. Essas formulações fornecem uma abordagem fácil para a utilização do heteropolímero, bem como uma alternativa para o projeto racional de matrizes carreadoras multifuncionais com potencial aplicabilidade em biomedicina, tecnologia farmacêutica e indústria alimentícia.

Síntese Verde, Caracterização, Encapsulamento e Medição do Potencial de Liberação de Novas Partículas Micro/Submicrônicas de Lignina Alcalina

Aprenda a converter pentosanas em açúcares C5 usando líquidos iônicos ácidos como catalisadores em biomassa de juta. Este método oferece desempenho superior aos ácidos minerais convencionais para produção sustentável de xilose e arabinose.

Um novo método para a análise de Pentosan presentes na biomassa de juta e sua conversão em monômeros de açúcar usando ácido líquido iônico (Vídeo) | JoVE Journal

Um novo método para a análise de Pentosan presentes na biomassa de juta e sua conversão em monômeros de açúcar usando ácido líquido iônico

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