DELIGNIFIKACIJA KUKURUZNOG OKLASKA POMOĆU PEROKSIDNOG PREDTRETMANA POTPOMOGNUTOG MIKROTALASIMA - Mladenović, Dragana (Journal on Processing and Energy in Agriculture, 2024)
Lignoceluloznu biomasu čine ostaci poljoprivrednih kultura koji u velikim količinama zaostaju na obradivim površinama ili nastaju u različitim fazama njihove prerade. Glavne komponente lignocelulozne biomase (celuloza, hemiceluloza i lignin) su međusobno povezane vodoničnim i kovalentnim vezama stvarajući čvrstu i kompleksnu matricu koja je otporna na dejstvo enzima. Važan korak u procesu prerade lignocelulozne biomase je predtretman kojim je potrebno ukloniti lignin i tako omogućiti lakšu pristupačnost polisaharidnih frakcija enzimima. U ovom radu je ispitivan uticaj peroksidnog predtretmana potpomognutog mikrotalasima na delignifikaciju kukuruznog oklaska sa ciljem dobijanja što čistije polisaharidne frakcije čime bi se omogućila efikasnija valorizacija ovog poljoprivrednog otpada u fermentacionim procesima. Tagučijev ortogonalni niz je korišćen za optimizaciju uslova predtretmana i određivanje uticaja pojedinačnih parametara (temperature, doze H2O2 i vremena predtretmana) na efikasnost delignifikacije. Dodatno, optimalni uslovi su primenjeni u eksperimentu sa konvencionalnim zagrevanjem kako bi se uporedili efekti mikrotalasnog i konvencionalnog predtretmana.Dobijeni rezultati su pokazali da uslovi predtretmana značajno utiču na efikasnost uklanjanja lignina iz kukuruznog oklaska, a najveći stepen delignifikacije je ostvaren pri dozi H2O2 od 500 mg/g, temperaturi od 100 °C i vremenu predtretmana od 2 min. Utvrđeno je da doza H2O2 ima najveći uticaj na proces delignifikacije, a zatim slede temperatura i vreme predtretmana. Delignifikacija od 81.6% i povećanje sadržaja celuloze od 61.9% su značajni za efikasnost enzimske hidrolize u kojoj se može očekivati bolja dostupnost i reverzibilno vezivanje enzima za aktivna mesta na molekulima celuloze i hemiceluloze, a time i bolji prinosi šećera.
Keywords: lignocelulozna biomasa, delignifikacija, mikrotalasni tretman, optimizacija.