IntroductionLignocellulosic biomass

Introduction

Lignocellulosic biomass, such as herbaceous energy plants, has
been well known as a promising feedstock for biofuel production
due to its unlimited geographic distribution, low CO2 emission,
and low cost . The herbaceous plant Jerusalem artichoke
can grow well on non-fertile land and possesses high tolerance
to frost and most pests and diseases that usually attack traditional
crops. As an important commercial crop,
it can be cultivated to harvest tubers for inulin and biofuel production.
A large amount of stem can be harvested as a biomass feedstock
for biofuel as well. Although the utilization of its tuber in
biorefinery has been reported briefly, few applications of stems
for biofuel are published nowadays.The main components of JA stem are soluble
sugar, degradable lignocellulose and. Despite many studies have been conducted to evaluate
the chemical components of different accessions, little is known
about the effects of chemical components on biomass saccharification,
in particular on JA. As a kind of dicotyledonous herb, the cell wall of JA stem is
mainly composed of cellulose, hemicelluloses, lignin and pectin. Cellulose is an unbranched b-1,4-
glucans, and cellulose CrI and cellulose DP have been characterizedas the key factors negatively affecting biomass enzymatic
digestibility in many plants. Hemicellulose is a class of heterogeneous
polysaccharides with various monosaccharides, and can
be effectively extracted using different concentrations of alkali that
dissociates the hydrogen bonds of wall polymers. Lignin is a hydrophobic polymer that
has been reported as the negative factor in biomass enzymatic
digestions, and the effective lignin extraction could lead to a significant
alteration on cellulose CrI for enhancing biomass saccharification. Pectin is
a kind of fermentable polysaccharide (mainly composed of galacturonic
acid) accounting for approximately 10% in JA stem which
could enhance the bioethanol potential of this type of biomass.It has been reported that ammonium
oxalate-extractable pectin could significantly enhance biomass
enzymatic digestibility by reducing lignocellulose CrI in Miscanthus
sp.,but much remains unknown in different
plants. As a promising solution, genetic modification of plant cell
walls has been proposed for reducing recalcitrance in bioenergy
plants. Hence, it becomes essential to identify the effects of lignin and pectin on biomass
digestibility under various pretreatments in JA stems.
Lignocellulosic recalcitrance in nature fundamentally requires a
costly pretreatment process involving numerous compounds that
inhibit bioethanol conversion. Over the last two decades, various
pretreatment methods have been developed and alkali-based pretreatments,
e.g., those employing sodium hydroxide (NaOH), are
extensively used in biomass saccharification process. NaOH could
effectively reduce lignin level in most crop residue and show less
sugar degradation and furan derivatives formation than acid pretreatments,
but is less satisfactory for processing lignin-rich biomass. Recent studies have shown that
alkaline peroxide was more effective by generating radicals, which
leads to high delignification. Ultrasonic irradiation
has been increasingly considered as an effectively method to
assist in the pretreatment of lignocellulosic biomass with different
chemical solutions by producing cavitation. And the decomposition of water molecules into free radicals by cavitation
aids in increasing the accessible surface area and cleaving the
linkages between cell wall polysaccharides and lignin. Thus, is it possible to
achieve higher pretreatment efficiency by adding the sonication of
the alkaline peroxide pretreatment? Although those physical and
chemical pretreatments have been used in many plants,
much remains unknown about their applications on JA stem. Moreover,
the numerous inhibitory compounds (e.g., acetic acid, furfural,
and HMF) that generated from pretreatment process still
need to be investigated when JA stem is concerned.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทนำ

ลิกโนเซลลูโลสชีวมวลเช่นพืชพลังงานสมุนไพรได้
รับการรู้จักกันดีเป็นวัตถุดิบที่มีแนวโน้มสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
เนื่องจากการกระจายไม่ จำกัด ทางภูมิศาสตร์การปล่อย CO2 ต่ำ
และต้นทุนต่ำ พืชสมุนไพรเยรูซาเล็มอาติโช๊
สามารถเจริญเติบโตได้ดีในดินแดนที่ไม่อุดมสมบูรณ์และมีคุณสมบัติความอดทนสูง
น้ำค้างแข็งและแมลงศัตรูพืชและโรคส่วนใหญ่ที่มักจะโจมตีแบบดั้งเดิม
พืช ในฐานะที่เป็นพืชในเชิงพาณิชย์ที่สำคัญ
มันสามารถปลูกเพื่อเก็บเกี่ยวหัวสำหรับอินนูลินและผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ.
จำนวนมากของลำต้นสามารถเก็บเกี่ยวเป็นวัตถุดิบชีวมวล
เชื้อเพลิงชีวภาพเช่นกัน แม้ว่าการใช้ประโยชน์จากพืชใน
biorefinery ได้รับรายงานสั้น ๆ เพียงไม่กี่โปรแกรมของลำต้น
สำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพมีการเผยแพร่ nowadays.The ส่วนประกอบหลักของ JA ลำต้นจะละลาย
น้ำตาลลิกโนเซลลูโลสที่ย่อยสลายได้และ แม้จะมีการศึกษาจำนวนมากได้รับการดำเนินการในการประเมิน
ส่วนประกอบทางเคมีของสายที่แตกต่างกันเล็ก ๆ น้อย ๆ เป็นที่รู้จักกัน
เกี่ยวกับผลกระทบขององค์ประกอบทางเคมีชีวมวล saccharification ที่
โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน JA ในฐานะที่เป็นสมุนไพรชนิด dicotyledonous ที่ผนังเซลล์ของ JA ลำต้นเป็น
ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสลิกนินและเพคติน เซลลูโลสเป็น unbranched B-1,4-
กลูแคนและ CRI เซลลูโลสและเซลลูโลส DP ได้รับ characterizedas ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อมวลชีวภาพเอนไซม์
ย่อยในพืชหลายชนิด เฮมิเซลลูโลสเป็นชั้นของต่างกัน
polysaccharides กับ monosaccharides ต่างๆและสามารถ
สกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ความเข้มข้นแตกต่างกันของอัลคาไลที่
แยกออกพันธบัตรไฮโดรเจนของโพลิเมอร์ผนัง ลิกนินเป็นพอลิเมอชอบน้ำที่
ได้รับการรายงานเป็นปัจจัยลบในเอนไซม์ชีวมวล
การย่อยและการสกัดลิกนินที่มีประสิทธิภาพอาจนำไปสู่อย่างมีนัยสำคัญ
การเปลี่ยนแปลงในเซลลูโลส CRI สำหรับการเสริมสร้าง saccharification ชีวมวล เพกตินเป็น
ชนิดของ polysaccharide ย่อย (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยกาแลค
Acid) คิดเป็นประมาณ 10% ใน JA ต้นกำเนิดซึ่ง
สามารถเพิ่มประสิทธิภาพศักยภาพเอทานอลของประเภทของ biomass.It นี้ได้รับรายงานว่าแอมโมเนียม
เพคตินที่สกัดออกซาเลต-อย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของชีวมวล
การย่อยของเอนไซม์ โดยการลดลิกโนเซลลูโลส CRI ใน Miscanthus
sp. แต่ยังไม่ทราบในที่แตกต่างกันมาก
พืช ในฐานะที่เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่มีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของเซลล์พืช
ผนังได้รับการเสนอเพื่อลดความดื้อรั้นในพลังงานชีวภาพ
พืช จึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นในการระบุผลกระทบของลิกนินและเพคตินชีวมวล
ย่อยภายใต้การเตรียมการต่าง ๆ ใน JA ลำต้น.
ดื้อรั้นลิกโนเซลลูโลสในธรรมชาติพื้นฐานต้องมี
ขั้นตอนการปรับสภาพค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบจำนวนมากที่
ยับยั้งการแปลงเอทานอล ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาต่าง ๆ
วิธีการปรับสภาพได้รับการพัฒนาและการเตรียมด่าง-based
เช่นผู้จ้างโซดาไฟ (NaOH) มี
การใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการ saccharification ชีวมวล NaOH จะ
มีประสิทธิภาพในการลดระดับลิกนินในพืชตกค้างมากที่สุดและแสดงน้อยลง
การย่อยสลายน้ำตาลและอนุพันธ์ furan ก่อกว่าการเตรียมกรด
แต่น้อยที่น่าพอใจสำหรับการประมวลผลชีวมวลลิกนินที่อุดมไปด้วย การศึกษาล่าสุดได้แสดงให้เห็นว่า
เปอร์ออกไซด์ด่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการสร้างอนุมูลซึ่ง
นำไปสู่การ delignification สูง การฉายรังสีอัลตราโซนิก
ได้รับการพิจารณามากขึ้นเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพเพื่อ
ช่วยในการปรับสภาพของสารชีวมวลลิกโนเซลลูโลสที่มีแตกต่างกัน
การแก้ปัญหาโดยการผลิตสารเคมีที่เกิดโพรงอากาศ และการสลายตัวของโมเลกุลของน้ำให้เป็นอนุมูลอิสระโดยโพรงอากาศ
ช่วยในการเพิ่มพื้นที่ผิวที่สามารถเข้าถึงและฝ่า
ความเชื่อมโยงระหว่าง polysaccharides ผนังเซลล์และลิกนิน ดังนั้นจึงเป็นไปได้เพื่อ
ให้เกิดประสิทธิภาพการปรับสภาพที่สูงขึ้นโดยการเพิ่ม sonication ของ
ปรับสภาพเปอร์ออกไซด์ด่าง? แม้ว่าผู้ที่ทางกายภาพและ
การเตรียมสารเคมีที่มีการใช้ในพืชหลายชนิด
มากยังไม่ทราบเกี่ยวกับการใช้งานของพวกเขาบนลำต้น JA นอกจากนี้ยังมี
สารยับยั้งจำนวนมาก (เช่นกรดอะซิติกเฟอร์ฟูรัล,
และ HMF) ที่สร้างขึ้นจากกระบวนการปรับสภาพยังคง
ต้องมีการสอบสวนเมื่อต้นกำเนิด JA เป็นห่วง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แนะนำlignocellulosic พืชพลังงานชีวมวล เช่น ต้นไม้ , มีรู้จักกันดีเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสัญญาเนื่องจากการกระจายทางภูมิศาสตร์ของไม่จำกัด การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำและค่าใช้จ่ายต่ำ การปลูกแก่นตะวันไม้ล้มลุกสามารถเจริญเติบโตได้ดีในดินที่ไม่อุดมสมบูรณ์ และมีความอดทนสูงฟรอสต์และศัตรูพืชและโรคที่มักจะโจมตีแบบดั้งเดิมมากที่สุดพืช เป็นพืชพาณิชย์ที่สำคัญมันสามารถปลูกเพื่อเก็บเกี่ยวหัวมันอินนูลินและการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจํานวนของลำต้น สามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตเป็นวัตถุดิบชีวมวลสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพได้อีกด้วย แม้ว่าการใช้มันในหัว* มีรายงานสั้น ๆ การใช้งานไม่กี่ของก้านสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพตีพิมพ์ในปัจจุบัน องค์ประกอบหลักของต้นได้จาน้ำตาล ย่อยสลายลิกโนเซลลูโลสและ . แม้จะมีหลายการศึกษาได้ดำเนินการประเมินส่วนประกอบทางเคมีของสายพันธุ์ที่แตกต่างกันเล็ก ๆน้อย ๆเป็นที่รู้จักกันเรื่อง ผลขององค์ประกอบทางเคมีของชีวมวลที่ถูกบน ,โดยเฉพาะบนจา เป็นชนิดของสมุนไพรใบเลี้ยงคู่ , ผนังเซลล์จาก้านเป็นส่วนใหญ่จะประกอบด้วยเซลลูโลส hemicelluloses lignin และเพคติน เซลลูโลสเป็น b-1,4 unbranched -กลูแคน และเซลลูโลส CRI และ DP เซลลูโลสได้ characterizedas ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อเอนไซม์การย่อยได้ในพืชหลายชนิด เฮมิเซลลูโลสเป็นชั้นของข้อมูลพอลิแซ็กคาไรด์กับโมโนแซ็กคาไรด์ต่างๆและสามารถจะมีประสิทธิภาพสกัดโดยใช้ระดับความเข้มข้นของด่างที่dissociates ไฮโดรเจนพันธบัตรของพอลิเมอร์ที่ผนัง ลิกนินเป็นพอลิเมอร์ที่มีไฮโดรโฟบิกมีรายงานว่า เป็นปัจจัยลบต่อเอนไซม์digestions และการสกัดลิกนินสามารถนำไปสู่ความมีประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลงบนเซลลูโลสโดยส่งเสริมชีวมวลที่ถูก . เพคติน เป็นชนิดของโพลีแซคคาไรด์ ( กรัมประกอบด้วยส่วนใหญ่ของกาแลคกรด ) บัญชีสำหรับประมาณ 10 % ในลำต้น ซึ่งจาสามารถเพิ่มเพลงศักยภาพชีวมวลชนิดนี้ มีรายงานว่า แอมโมเนียมปริมาณเพคตินสามารถมากเพิ่มปริมาณออกซาเลทการย่อยได้ของเอนไซม์ลิกโนเซลลูโลสในหญ้าตะกานน้ำเค็มโดยโดยการลดsp . , แต่ยังคงมากที่ไม่รู้จักในที่ต่าง ๆพืช เป็นโซลูชั่นที่แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของเซลล์พืชผนังได้รับการเสนอสำหรับการลดพลังงาน recalcitrance ในพืช ดังนั้นจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นที่จะระบุผลของลิกนินและเพคตินในชีวมวลการย่อยได้ภายใต้การเตต่างๆจาก้านlignocellulosic recalcitrance ในธรรมชาติอาจต้องการกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดสารประกอบที่แพงมากมายยับยั้งการแปลงเพลง . ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ต่าง ๆวิธีการปรับสภาพได้ถูกพัฒนาโดยการเตด่าง ,เช่น ผู้ที่ใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ ( NaOH ) , เป็นใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการ saccharification ชีวมวล มีสามารถได้อย่างมีประสิทธิภาพลดระดับลิกนินในพืชตกค้างให้น้อยลงมากที่สุดการย่อยสลายน้ำตาลและ furan อนุพันธ์การการเตกว่ากรด ,แต่จำนวนน้อยของลิกนิน รวย ชีวมวล การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าด่างเปอร์ออกไซด์มีประสิทธิภาพโดยการสร้างอนุมูลอิสระซึ่งนำไปสู่การใช้สูง การฉายรังสีอัลตราโซนิกได้รับการพิจารณาเป็นวิธีมีประสิทธิภาพมากขึ้นช่วยในการ lignocellulosic ชีวมวลมีแตกต่างกันสารเคมีโดยการผลิตโพรง . และการสลายตัวของโมเลกุลของน้ำให้เป็นอนุมูลอิสระ โดยคาวิเตชันช่วยในการเพิ่มพื้นที่ผิว และสามารถเข้าถึงได้โดยความเชื่อมโยงระหว่างผนังเซลล์ โพลีแซคคาไรด์ และลิกนิน ดังนั้น เป็นไปได้ให้เกิดประสิทธิภาพการบำบัดสูงขึ้น โดยการเพิ่ม sonication ของภาวะเปอร์ออกไซด์ด่าง ? แม้ว่าที่ทางกายภาพมีการใช้ในโรงงานเคมีการเตหลายมากยังไม่ทราบเกี่ยวกับการใช้งานของจาก้าน นอกจากนี้สารยับยั้งมากมาย ( เช่น กรดอะซิติก , Furfural ,ที่สร้างขึ้นจากกระบวนการ hmf ) และการยังคงต้องมีการตรวจสอบเมื่อจาก้านเกี่ยว