Sugarcane bagasse is generated appr

Sugarcane bagasse is generated approximately 4 million tons per year as an agricultural residue in Thailand. It can be considered as an important lignocellulosic resource. Lignocelluloses are composed of three main components such as cellulose, hemicelluloses and lignin. Cellulose and hemicelluloses are present in polysaccharide form. These polysaccharides can be converted to fermentable sugars and used as alternative raw materials for ethanol production. They can be also converted to various valuable chemicals. In contrast to starch and sugars, liquefaction of these cell wall polysaccharides is, however, far more difficult due to its native structure of lignocellulosic materials and the presence of lignin. In addition, hydrolysis of cellulose and hemicelluloses could not be optimized at the same treatment severity. Cellulose demands a treatment of higher severity to be completely hydrolyzed than amorphous hemicelluloses because of its crystallinity. Therefore, the objective of this project is to study a two-step hydrolysis process for saccharides production from sugarcane bagasse with diluted sulfuric acid, with the first stage to selectively hydrolyze hemicelluloses and the second stage for cellulose. The effect of treatment temperatures and times on the hydrolysis of hemicelluloses and cellulose was examined by using 3wt% sulfuric acid solution in a 10-ml batch reactor. In the first stage, sugarcane bagasse was hydrolyzed at 90-150oC for 0-60 minute. The hydrolyzates and solid residues from the first stage treatment were collected and studied their chemical compositions. The most appropriate hydrolysis condition was considered based on the total reducing sugar yields. On the other hand, the solid residue obtained from the first stage at the appropriate condition was used for the second-stage hydrolysis at 170-210oC for 0-60 minute to find the appropriate temperature and time. It was found that hemicelluloses were mainly hydrolyzed under the first-stage experiment conditions. Xylose and xylo-saccharides were recovered as the major hydrolyzed products. Significant hydrolysis of cellulose and production of glucose and cello-saccharides were observed in the second stage. Decomposed compounds such as furfural and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) from the dehydration reaction of mono-saccharides were also detected. Based on the obtained results, the most appropriate hydrolysis temperature and time in the first stage treatment were at 130oC and 60 minute, respectively, and those of the second stage were 170oC and 60 minute. These lines of study provide very useful information to utilize efficiently lignocelluloses for biochemicals and biofuels.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สร้างอ้อยประมาณ 4 ล้านตันต่อปีเป็นการเกษตรที่ตกค้างในประเทศไทย นับเป็นทรัพยากร lignocellulosic สำคัญ Lignocelluloses จะประกอบด้วยส่วนหลักสามเช่นเซลลูโลส hemicelluloses และลิกนิ เซลลูโลสและ hemicelluloses อยู่ในฟอร์ม polysaccharide ไรด์เหล่านี้สามารถถูกแปลงเป็นน้ำตาล fermentable และใช้เป็นวัตถุดิบทางเลือกสำหรับการผลิตเอทานอล พวกเขาสามารถแปลงเป็นสารเคมีที่มีคุณค่าต่าง ๆ กันยัง ตรงข้ามกับแป้งและน้ำตาล แปรสถานะของแซ็กผนังเซลล์เหล่านี้คือ อย่างไรก็ตาม ไกลยากเนื่องจากโครงสร้างดั้งเดิมของ lignocellulosic วัสดุและการปรากฏตัวของลิกนิ นอกจากนี้ ย่อยเซลลูโลสและ hemicelluloses อาจไม่เหมาะที่รุนแรงการรักษาเดียวกัน เซลลูโลสต้องรักษาความรุนแรงสูงการ hydrolyzed ได้สมบูรณ์กว่า hemicelluloses สัณฐานเนื่องจากผลึกของ ดังนั้น วัตถุประสงค์ของโครงการนี้คือการ ศึกษามีสองขั้นตอนย่อย saccharides ผลิตจากอ้อยกับกรดซัลฟูริกเจือจาง แสดง hydrolyze hemicelluloses ขั้นแรกและขั้นสองสำหรับเซลลูโลส ผลของการรักษาอุณหภูมิและเวลาสลาย hemicelluloses และเซลลูโลสถูกตรวจสอบ โดยใช้กรดซัลฟูริก 3wt %โซลูชั่นในเครื่องปฏิกรณ์ชุด 10 มิลลิลิตร ในระยะแรก อ้อยถูก hydrolyzed ที่ 90-150oC 0-60 นาที Hydrolyzates และแข็งตกค้างจากการรักษาขั้นแรกรวบรวม และศึกษาส่วนประกอบทางเคมี เงื่อนไขย่อยเหมาะสมโดยพิจารณารวมลดผลผลิตน้ำตาล บนมืออื่น ๆ สารแข็งที่ได้จากขั้นตอนแรกในสภาพเหมาะสมที่ถูกใช้สำหรับย่อยสองขั้นตอนที่ 170-210oC 0-60 นาทีเพื่อหาอุณหภูมิที่เหมาะสมและเวลา พบว่า ได้ hydrolyzed hemicelluloses ภายใต้เงื่อนไขการทดลองขั้นแรกส่วนใหญ่ สารและกรู saccharides ที่กู้คืนเป็น hydrolyzed ผลิตภัณฑ์หลัก สำคัญสลายเซลลูโลสและผลิตกลูโคสและเชลโล-saccharides ข้อสังเกตในขั้นสอง นอกจากนี้ยังพบสารที่สลายตัวเช่น 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) จากปฏิกิริยาการคายน้ำของโมโน-saccharides และ furfural จากการได้รับผล สลายอุณหภูมิและเวลาในการรักษาขั้นแรกสุดถูกใน 130oC และ 60 นาที ตามลำดับ และของขั้นสองได้ 170oC และ 60 นาที บรรทัดของการศึกษาเหล่านี้สามารถมองเห็นข้อมูลที่มีประโยชน์มากใช้ lignocelluloses มิคอลส์และเชื้อเพลิงชีวภาพอย่างมีประสิทธิภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อ้อยกากอ้อยจะถูกสร้างขึ้นประมาณ 4 ล้านตันต่อปีเป็นสารตกค้างทางการเกษตรในประเทศไทย ก็ถือได้ว่าเป็นทรัพยากรที่สำคัญลิกโนเซลลูโลส Lignocelluloses จะประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลักเช่นเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและลิกนิน เซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสที่มีอยู่ในรูปแบบ polysaccharide polysaccharides เหล่านี้สามารถแปลงย่อยน้ำตาลและใช้เป็นวัตถุดิบทางเลือกสำหรับการผลิตเอทานอล พวกเขายังสามารถแปลงเป็นสารเคมีที่มีค่าต่างๆ ในทางตรงกันข้ามกับแป้งและน้ำตาลเหลวเหล่านี้ polysaccharides ผนังเซลล์เป็น แต่ไกลมากขึ้นยากเนื่องจากโครงสร้างของพื้นเมืองของวัสดุลิกโนเซลลูโลสและลิกนินการปรากฏตัวของ นอกจากนี้ในการย่อยเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสไม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาความรุนแรงเดียวกัน เซลลูโลสความต้องการการรักษาความรุนแรงที่สูงขึ้นจะสมบูรณ์กว่าไฮโดรไลซ์เฮมิเซลลูโลสอะมอร์ฟัเพราะผลึกของมัน ดังนั้นวัตถุประสงค์ของโครงการนี​​้คือการศึกษาเป็นกระบวนการย่อยสลายแบบสองขั้นตอนการผลิตนํ้าตาลจากชานอ้อยด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางด้วยขั้นตอนแรกในการเลือกที่ย่อยสลายเฮมิเซลลูโลสและขั้นตอนที่สองสำหรับเซลลูโลส ผลของอุณหภูมิการรักษาและเวลาในการย่อยสลายของเฮมิเซลลูโลสและเซลลูโลสถูกตรวจสอบโดยใช้ 3wt% สารละลายกรดซัลฟูริกในเครื่องปฏิกรณ์ชุด 10 มล. ในขั้นตอนแรก, ชานอ้อยถูกไฮโดรไลซ์ที่ 90-150oC สำหรับ 0-60 นาที hydrolyzates และสารตกค้างที่เป็นของแข็งจากการรักษาขั้นตอนแรกที่ถูกเก็บรวบรวมและการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของพวกเขา เงื่อนไขการย่อยสลายที่เหมาะสมที่สุดได้รับการพิจารณาขึ้นอยู่กับอัตราผลตอบแทนลดน้ำตาลทั้งหมด บนมืออื่น ๆ , กากของแข็งที่ได้จากขั้นตอนแรกในสภาวะที่เหมาะสมที่ใช้สำหรับการย่อยที่สองขั้นตอนที่ 170-210oC สำหรับ 0-60 นาทีเพื่อหาสิ่งที่อุณหภูมิที่เหมาะสมและเวลา มันก็พบว่าเฮมิเซลลูโลสถูกไฮโดรไลซ์ส่วนใหญ่ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบครั้งแรกขั้นตอน ไซโลและ Xylo นํ้าตาลหายเป็นผลิตภัณฑ์ที่สำคัญไฮโดรไลซ์ การย่อยสลายอย่างมีนัยสำคัญของเซลลูโลสและการผลิตกลูโคสและเชลโล่นํ้าตาลพบในขั้นตอนที่สอง สารย่อยสลายเช่นเฟอร์ฟูรัลและ 5 hydroxymethylfurfural (5 HMF) จากปฏิกิริยาคายน้ำของโมโนนํ้าตาลตรวจพบยัง ขึ้นอยู่กับผลที่ได้รับอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดในการย่อยสลายและใช้เวลาในการรักษาขั้นแรกอยู่ที่ 130oC และ 60 นาทีตามลำดับและบรรดาของขั้นตอนที่สองเป็น 170oC และ 60 นาที เส้นเหล่านี้ของการศึกษาให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากที่จะใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับ lignocelluloses ชีวเคมีและเชื้อเพลิงชีวภาพ