Double in-situ lignin modification in surfactant-assisted glycerol organosolv pretreatment of sugarcane bagasse towards efficient enzymatic hydrolysis

有机溶剂 木质素 化学 酶水解 木质纤维素生物量 纤维素 纤维素酶 蔗渣 水解 有机化学 半纤维素 甘油 PEG比率 生物炼制 制浆造纸工业 原材料 财务 经济 工程类
作者
Guojie Song,Meysam Madadi,Xianzhi Meng,Chihe Sun,Mortaza Aghbashlo,Fubao Sun,Arthur J. Ragauskas,Meisam Tabatabaei,Alireza Ashori
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:481: 148713-148713 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148713
摘要

Organosolv pretreatment effectively fractionates lignocellulosic biomass for efficient enzymatic hydrolysis, yielding fermentable sugars. However, substantial lignin redeposition on the substrate surface and residual lignin content exacerbate lignin's inhibitory effects on subsequent enzymatic hydrolysis. An in-situ lignin modification is proposed to address this challenge by incorporating polyethylene glycol (PEG) series into glycerol organosolv (GO) pretreatment. According to the results obtained, PEG-assisted GO pretreated substrate exhibited significantly increased sugar yield during enzymatic hydrolysis, particularly with PEG 4000, showing 35.4% higher glucose yield over 72 h. The improved glucose yield with PEG could be attributed to changes in the physicochemical structure and properties of residual lignin, mitigating its non-productive interaction with cellulase enzymes. PEG's presence in GO pretreatment also increased β-O-4 linkages preservation by 55% and reduced phenolic hydroxyl groups by 28% in lignin fragments versus no surfactants. This outcome resulted from introducing glycerol and PEG hydroxyl tails into the lignin structure, forming α-etherified lignin and rendering it more hydrophilic. Simulations confirmed strong Van Der Waals and hydrogen bonding interactions between lignin units and PEG, hindering lignin fragments repolymerization. Incorporating PEG in the organosolv pretreatment proves highly beneficial for cellulase-mediated lignocellulosic biorefinery, resembling a lignin-first strategy. The optimized process enables efficient biomass utilization for sustainable fuels and chemicals production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
daisies完成签到,获得积分10
刚刚
SciGPT应助再睡亿分钟采纳,获得10
2秒前
英俊的鱼完成签到,获得积分10
3秒前
奥拉夫完成签到,获得积分10
3秒前
完美世界应助owlhealth采纳,获得10
4秒前
jiajiajiamin发布了新的文献求助10
5秒前
十一发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助辛涩采纳,获得10
5秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
6秒前
ldzjiao完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
jovrtic发布了新的文献求助10
10秒前
充电宝应助star采纳,获得10
11秒前
dilli完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
道松先生完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
念清宸完成签到 ,获得积分10
16秒前
淳于惜雪完成签到,获得积分10
18秒前
黑釉龙鲤完成签到,获得积分10
18秒前
John发布了新的文献求助10
19秒前
大模型应助owlhealth采纳,获得10
19秒前
20秒前
Mess完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
zhangscience发布了新的文献求助10
20秒前
花痴的手套完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
热心又蓝完成签到,获得积分10
21秒前
nini完成签到,获得积分10
21秒前
SGOM发布了新的文献求助10
23秒前
背后的巧荷完成签到,获得积分10
23秒前
Edinburgh完成签到,获得积分10
24秒前
111发布了新的文献求助10
24秒前
LIN完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140783
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2791678
关于积分的说明 7800053
捐赠科研通 2448055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302292
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626500
版权声明 601210