haku: @keyword detoxification / yhteensä: 2
viite: 1 / 2
« edellinen | seuraava »
| Tekijä: | Sipponen, Satu |
| Työn nimi: | Hemiselluloosan puhdistaminen |
| Hemicellulose detoxification | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2012 |
| Sivut: | vii + 112 + [20] Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos |
| Oppiaine: | Biokemia ja mikrobiologia (Kem-30) |
| Valvoja: | Laakso, Simo |
| Ohjaaja: | Mujunen, Miia |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 1929 | Arkisto |
| Avainsanat: | lignocellulose hemicellulose detoxification phenolic compounds lignoselluloosa hemiselluloosa puhdistaminen fenoliset yhdisteet |
| Tiivistelmä (fin): | Lignoselluloosan esikäsitteleminen on välttämätöntä, jotta sen sisältämiä sokereita on mahdollista jalostaa tuotteiksi esimerkiksi mikrobien avulla. Esikäsittelyissä liuokseen vapautuu lignoselluloosan hajoamisen yhteydessä yhdisteitä. jotka voivat inhiboida fermentointimikrobia. Tällaisia ovat esimerkiksi ligniiniperäiset fenoliset yhdisteet. Hemiselluloosan puhdistamista eli inhibitoristen yhdisteiden poistamista hydrolysaatista on tutkittu paljon sen fermentoitavuuden parantamiseksi. Diplomityön kirjallisuusosassa perehdytään aiheen taustoihin eli lignoselluloosan rakenteeseen, sen esikäsittelyihin, lignoselluloosaperäisiin inhibitorisiin yhdisteisiin ja niiden inhibition mekanismeihin. Työn kokeellisessa osassa keskityttiin fenolisten yhdisteiden poistamiseen hemiselluloosaliuoksesta. Hemiselluloosan puhdistamista aktiivihiilellä, savella ja anioninvaihtohartsilla vertailtiin toisiinsa ja lisäksi tutkittiin lämpötilan vaikutusta eri menetelmien fenolienpoistotehokkuuteen. Vertailussa keskityttiin menetelmien fenolisten yhdisteiden poistotehoon ja selektiivisyyteen. Aktiivihiili oli tehokkain fenolisten yhdisteiden poistaja. Se adsorboi parhaimmillaan 62 % hemiselluloosan kokonaisfenolimäärästä, kun vastaavat arvot olivat savelle 14 % ja anioninvaihtohartsille 22 %. Vahva anioninvaihtohartsi oli selektiivinen puhdistusmenetelmä, mutta sen fenolienpoistoteho oli huomattavasti aktiivihiiltä matalampi. Parhaaksi puhdistusmenetelmäksi osoittautui aktiivihiili. Sillä saavutettiin hyvä fenolienpoistoteho myös ilman sokerihävikkiä. Laboratoriokokeiden tulokset skaalattiin ylös ja hemiselluloosaa puhdistettiin aktiivihiilellä bench-mittakaavassa panosreaktiona tankissa ja jatkuvatoimisesti kolonnissa. Panos- ja jatkuvatoiminen käsittely poistivat yhtä tehokkaasti hemiselluloosan sisältämiä fenolisia yhdisteitä. Puhdistuskäsittelyjen operoinneissa havaittiin eroavaisuuksia ja tämän työn yhteydessä panospuhdistus osoittautui yksinkertaisemmaksi ja nopeammaksi puhdistusmenetelmäksi. Työssä kehitettiin pikamääritelmää hemiselluloosan kokonaisfenolipitoisuuden määrittämiseksi. Menetelmä perustui UV-absorbanssimittaukseen ja osoittautui nopeaksi keinoksi arvioida muutoksia hemiselluloosan kokonaisfenolipitoisuudessa. |
| Tiivistelmä (eng): | Pretreatment of lignocellulosic biomass is necessary to convert the sugars it contains into products. Conversion process can be performed with fermentation which involves microorganisms. A wide range of inhibitory compounds are released into hydrolysate solution during pretreatment. Phenolic compounds from partial breakdown of lignin are one of those compounds. Removal of inhibitory compounds from hydrolysate (hemicellulose detoxification) has been widely studied to improve the fermentability. The literature part of the master's thesis reviews the background related to lignocellulose detoxification: lignocellulose structure, pretreatment methods, inhibitory compounds released from the degradation of lignocellulose and their inhibitory mechanisms. In the experimental part of this thesis, removal of phenolic compounds from hemicellulose solution was studied. Hemicellulose was detoxified by using activated carbon, clay and anion exchange resin. Effect of temperature on phenolic removal was determined for each method. The focus was to compare the phenolic removal efficiency and selectivity of each treatment. Activated carbon was the most effective method and it adsorbed 62 % of hemicellulose total phenolics at the most while clay adsorbed 14 % and anion exchange 22 %. Strong anion exchange resin was found to be a selective detoxification method but it removed phenolics much less than activated carbon. Activated carbon was the best detoxification method and it proved to have good phenolic removal efficiency also without causing any sugar loss. Laboratory experiments were scaled up to bench scale and hemicellulose was detoxified with activated carbon in batch reaction and in continuous flow reaction in column. Reactions were equally effective in phenolic removal. There were operational differences and according to this experiment, batch reaction proved to be a simpler and faster method. Instant method was developed to analyse the total phenolic content of hemicellulose solution. The method was based on the measurement of UV absorbance. It proved to be a fast method to evaluate the changes in total phenolic contents of hemicellulose solutions. |
| ED: | 2012-10-03 |
INSSI tietueen numero: 45337
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI