haku: @keyword tanniini / yhteensä: 3
viite: 3 / 3
« edellinen | seuraava »
| Tekijä: | Inkinen, Jenni |
| Työn nimi: | Chemicals from spruce bark |
| Kuusen kuoresta saatavia kemikaaleja | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2011 |
| Sivut: | viii + 120 + [6] Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Kemian laitos |
| Oppiaine: | Biokemia ja mikrobiologia (Kem-30) |
| Valvoja: | Laakso, Simo |
| Ohjaaja: | Uusitalo, Jaana ; Kemppainen, Katariina |
| 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 1977 | Arkisto |
| Avainsanat: | spruce bark bioethanol tannin fermentation kuusen kuori bioetanoli tanniini fermentointi |
| Tiivistelmä (fin): | Diplomityö kirjoitettiin osana Probark-projektia, jossa kehitettiin arvokkaita kemikaaleja ja energiaa tuottavaa biojalostamokonseptia havupuun kuorelle. Konseptissa kuusen kuorta kuumalla vedellä uuttamalla tuotettiin tanniinirikas uute ja liukenematon kiinteä kuorifraktio. Diplomityön tavoitteena oli tutkia tanniinin puhdistamista uutteesta uudella puhdistusmenetelmällä sekä tutkia ja kehittää etanolintuottoa jäljelle jäävästä kiinteästä kuoresta fermentoimalla. Kuumavesiuutettua ja höyryräjäytettyä kuusen kuorta (HWE+SE kuori) sekä ainoastaan kuumavesiuutettua kuusen kuorta (HWE kuori) tutkittiin eri kuiva-ainepitoisuuksilla, jotta saataisiin tuotettua etanolia kustannustehokkaasti kuiva-ainepitoisuutta nostamalla. HWE kuorella entsymaattinen hydrolyysi ja etanolintuotto olivat yhtä tehokkaita korkeammilla kuiva-ainepitoisuuksilla 21 % ja 31 % kuin alhaisemmalla kuiva-ainepitoisuudella 15 %. Vastaavasti HWE+SE kuorella etanolin tuotanto ja hydrolysoituvuus olivat samalla tasolla kuiva-ainepitoisuuksilla 15 % ja 10 %. Etanolintuotannon havaittiin myös olevan yhtä tehokasta HWE kuorella kuin HWE+SE kuorella kuiva-ainepitoisuudella 15 %. Kummankaan materiaaleista ei havaittu olevan myrkyllistä hiivalle tai entsyymeille. Tässä työssä saatujen tulosten perusteella esikäsitellyn kuusen kuoren hydrolyysi ja fermentointi on mahdollista ja myös suositeltavaa suorittaa korkean kuiva-ainepitoisuuden olosuhteissa. Uutta menetelmää tutkittiin tanniiniuutteen puhdistamiseksi sokereista, jotka heikentävät tanniinin liimausominaisuuksia sideainesovelluksissa. Tässä uudessa menetelmässä käytettiin entsymaattista hydrolyysia uutteen liukoisten polysakkaridien hydrolysoimiseksi mono- ja oligosakkarideiksi. Nämä pienemmät sokerit voitaisiin edelleen erottaa ultrasuodatuksella suuremmista tanniinimolekyyleista. Karkeasti puolet raakatanniiniuutteen sokereista saatiin hydrolysoitua monosakkarideiksi entsymaattisella hydrolyysilla ja lisäksi määritettiin kustannustehokas yhdistelmä kaupallisista sellulaasi, betaglugosidaasi ja pektinaasi entsyymeistä. Kuusen kuoren kuumavesiuutto sekä uutteen entsyymikäsittely ja ultrasuodatus toteutettiin pilot-mittakaavassa, mutta tehokasta tanniinin puhdistusta sokereista ei saavutettu ultrasuodatuksen aikana kohdattujen ongelmien takia. Kuusen kuori teollisuuden sivutuotteena näyttää lupaavalta biojalostamon raaka-aineelta. Enemmän tutkimusta tarvitaan kustannustehokkaaseen etanolintuotantoon ja uuden tanniinin puhdistusmenetelmän potentiaalista huolimatta lisää perustutkimusta vaaditaan todistamaan menetelmän toimivuus. |
| Tiivistelmä (eng): | This thesis was written as a part of Probark project in which a softwood bark bio refinery concept producing value-added products and energy was developed. In the concept, spruce bark was extracted with hot water yielding a tannin rich extract and an insoluble solid bark fraction. The aim of this thesis was to both examine tannin purification of the extract with a novel method and also to study and develop ethanol production from the residual solid bark by fermentation. Hot water extracted and steam exploded spruce bark (HWE+SE bark) and only hot water extracted spruce bark (HWE bark) were studied at different dry matter contents in order to produce ethanol cost-effectively by increasing dry matter content. Enzymatic hydrolysis and ethanol production were as efficient in higher 21% and 31% dry matter contents as in lower 15% dry matter content with HWE bark. Respectively ethanol production and hydrolysability were on the same level with HWE+SE bark at 15% and at 10% dry matter contents. Ethanol production was also found equally efficient with HWE bark than with HWE+SE bark at dry matter content 15%. Neither of the materials was observed to be toxic to the yeast or the enzymes. Based on the results obtained in this thesis, hydrolysis and fermentation of pre-treated spruce bark is possible and also recommendable to conduct at high consistency conditions. A novel method was studied to purify tannin extract from sugars which weaken the gluing properties of tannin in adhesives applications. In this new method an enzymatic treatment was used to hydrolyse soluble polysaccharides in the extract to mono-and oligosaccharides. These smaller sugars could be further separated from larger tannin molecules by ultrafiltration. Roughly half of the sugars present in crude tannin extract could be hydrolysed to monosaccharides by the enzyme treatment and also a cost-effective combination of commercial cellulase, ß-glucosidase and pectinase was determined. Hot water extraction of spruce bark and enzymatic treatment and ultrafiltration of the extract were carried out in pilot-scale, but efficient purification of tannin from sugars was not obtained due to problems faced during ultrafiltration. Spruce bark as industry's by-product shows potential as a raw material for bio refinery. More research is needed for cost-effective ethanol production and even though novel tannin purification method appears promising for the future, basic research is required to show its functionality. |
| ED: | 2011-11-21 |
INSSI tietueen numero: 42979
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI