Napier grass, Pennisetum purpureum,

Napier grass, Pennisetum purpureum, is a high yielding perennial C-4 grass that has been naturalized in Hawai`i and resembles the former staple crop of the state, sugarcane. Because of its high moisture content, Napier grass presents a unique and relatively unexplored opportunity for fractionation into solid and liquid components via green processing. The resulting clean, solid fibers can serve as a substrate for (advanced) biofuel production, while the nutrient-rich liquids (juice) can serve as a supplemental additive for diverse microbial co-products generation. The recalcitrant lignocellulosic fibers of Napier grass contain structural carbohydrates which require pretreatment and enzymatic saccharification to release monomeric sugars for fermentation into biofuels. In this study, the effects of dilute acid pretreatment on structural carbohydrate release of Napier grass were investigated for the first time. The optimal conditions for green processed Napier grass were determined to be 5% (w/w) sulfuric acid, 120°C, 45 minutes; producing near theoretical xylose yields and ∼85% of the glucose from hemicellulose and cellulose, respectively. Preliminary trials of high value co-product generation were successful in cultivating protein-rich fungal biomass, Rhizopus oligosporus, on crude Napier grass juice. In determining the applicability of green processing for future biorefineries, an important and often overlooked consideration of the incoming feedstock is age. As Napier grass matures, significant changes may occur in its biochemical composition, subsequently affecting fractionation and biofuel and co-product generation. The composition of Napier grass was examined for the ages of 2, 4, 6, and 8 months old. Ash and lignin constituents, in particular, were found to be dependent on age and both constituents increased with feedstock age. Changes in the juice characteristics were also found to correlate with Napier grass maturation. Overall, the compositional data of Napier grass at different stages of growth represented the first of its kind for bioenergy crops grown in the (sub)tropical climate of Hawai`i, which has gained considerable attention for the development of biomass-to-biofuel strategies and technologies. Exploratory economic analyses of the results in this study however, suggest that future work is necessary. Ultimately, because green processing represents a biosystems engineering approach, it can be adapted and applied to a multitude of disciplines and biofuel platforms.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หญ้าในนาเปีย Pennisetum purpureum เป็นสูงบริษัทยืนต้น C 4 หญ้าที่ได้รับ naturalized ใน Hawai'i และคล้ายกับพืชหลักเดิมของรัฐ อ้อย เนื่องจากเนื้อหาความชื้นสูง เปียหญ้านำเสนอโอกาสที่ไม่ซ้ำกัน และค่อนข้าง unexplored สำหรับแยกส่วนเป็นส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง และของเหลวผ่านประมวลผลสีเขียว เส้นใยแข็ง ทำความสะอาดได้สามารถใช้เป็นพื้นผิวสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ (ขั้นสูง) ในขณะอุดมไปด้วยสารอาหารของเหลว (น้ำ) สามารถทำหน้าที่เสริมเพิ่มเติมสำหรับสินค้าร่วมจุลินทรีย์หลากหลายรุ่น เส้นใย lignocellulosic recalcitrant เปียหญ้าประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตโครงสร้างซึ่งต้อง saccharification pretreatment และเอนไซม์ในระบบการปล่อยน้ำตาล monomeric สำหรับหมักเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ ในการศึกษานี้ ผลกระทบของการ pretreatment dilute กรดในคาร์โบไฮเดรตโครงสร้างปล่อยของเปียหญ้าถูกสอบสวนเป็นครั้งแรก เงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับหญ้าเปียประมวลผลสีเขียวมีกำหนด 5% (w/w) กรดกำมะถัน 120° C, 45 นาที ผลิตใกล้ xylose ทฤษฎีอัตราผลตอบแทน ∼85% น้ำตาลกลูโคส เซลลูโลสและ hemicellulose ตามลำดับ การทดลองเบื้องต้นของสูงค่าสินค้าร่วมสร้างประสบความสำเร็จในการเพาะปลูกอุดมไปด้วยโปรตีนเชื้อราชีวมวล Rhizopus oligosporus บนดิบเปียหญ้าน้ำได้ ในการกำหนดความเกี่ยวข้องของสีเขียวที่ประมวลผลสำหรับ biorefineries ในอนาคต การพิจารณาที่สำคัญ และมักจะมองข้ามวัตถุดิบขาเข้าเป็นอายุ เป็นเปียหญ้าเติบโต การเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญอาจเกิดขึ้นในองค์ประกอบภาพชีวเคมี ต่อมาส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของสารและเชื้อเพลิงชีวภาพและผลิตภัณฑ์ที่ร่วมสร้าง องค์ประกอบของหญ้าเปียถูกตรวจสอบสำหรับอายุ 2, 4, 6 และ 8 เดือนเก่า เถ้าและ lignin constituents โดยเฉพาะ พบจะขึ้นอยู่กับอายุและ constituents ทั้งเพิ่มอายุของวัตถุดิบ ยังพบการเปลี่ยนแปลงในลักษณะน้ำเพื่อสร้างความสัมพันธ์กับพ่อแม่หญ้านาเปีย โดยรวม ข้อมูล compositional เปียหญ้าในระยะต่าง ๆ ของการเจริญเติบโตแทนที่แรกสำหรับพลังงานชีวมวลพืชที่ปลูกในสภาพภูมิอากาศเขตร้อน (ย่อย) ของ Hawai'i ซึ่งได้รับความสนใจมากสำหรับการพัฒนากลยุทธ์เชื้อชีวมวลเพลิงชีวภาพและเทคโนโลยี วิเคราะห์เศรษฐกิจเชิงบุกเบิกของผลลัพธ์ในการศึกษานี้อย่างไรก็ตาม แนะนำที่ ทำงานในอนาคตเป็นสิ่งจำเป็น สุด เนื่องจากประมวลผลสีเขียวแทน biosystems ที่วิศวกรรมวิธี ดัดแปลง และสามารถใช้กับหลากหลายสาขาและระบบเชื้อเพลิงชีวภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

หญ้าเนเปียร์ Pennisetum purpureum เป็นไม้ยืนต้นที่ให้ผลผลิตสูงหญ้า C-4 ที่ได้รับสัญชาติในฮาวายและมีลักษณะการปลูกพืชหลักในอดีตของรัฐอ้อย เพราะความชื้นสูงของหญ้าเนเปียร์นำเสนอโอกาสที่ไม่ซ้ำกันและยังมิได้สำรวจค่อนข้างแยกเป็นส่วนประกอบของแข็งและของเหลวผ่านการประมวลผลสีเขียว ส่งผลให้สะอาดเส้นใยของแข็งสามารถทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับ (ขั้นสูง) การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพในขณะที่ของเหลวที่อุดมด้วยสารอาหาร (น้ำ) สามารถทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งเสริมสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ร่วมจุลินทรีย์ที่มีความหลากหลาย เส้นใยลิกโนเซลลูโลสบิดพลิ้วหญ้าเนเปียร์ของมีคาร์โบไฮเดรตโครงสร้างซึ่งต้องใช้การปรับสภาพและ saccharification เอนไซม์ที่จะปล่อยน้ำตาล monomeric สำหรับการหมักลงไปในเชื้อเพลิงชีวภาพ ในการศึกษานี้ผลกระทบของการปรับสภาพกรดเจือจางปล่อยคาร์โบไฮเดรตโครงสร้างของหญ้าเนเปียร์ถูกตรวจสอบเป็นครั้งแรก สภาวะที่เหมาะสมสำหรับหญ้าเนเปียร์ประมวลผลสีเขียวได้รับการพิจารณาให้เป็น 5% (w / w) กรดกำมะถัน 120 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 45 นาที; อัตราผลตอบแทนการผลิตไซโลสที่อยู่ใกล้ทางทฤษฎีและ ~85% ของน้ำตาลกลูโคสจากเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและตามลำดับ การทดลองเบื้องต้นที่มีมูลค่าสูงรุ่นที่ร่วมสินค้าที่ประสบความสำเร็จในการเพาะปลูกชีวมวลเชื้อราที่อุดมด้วยโปรตีน, Rhizopus oligosporus ในน้ำผลไม้หญ้าเนเปียร์น้ำมันดิบ ในการพิจารณาการบังคับใช้ของการประมวลผลสีเขียวสำหรับ biorefineries ในอนาคตที่มีความสำคัญและมักจะมองข้ามการพิจารณาของวัตถุดิบที่เข้ามาคืออายุ ในฐานะที่เป็นหญ้าเนเปียร์ matures, การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอาจเกิดขึ้นในองค์ประกอบทางชีวเคมีของตนต่อมามีผลต่อการแยกและเชื้อเพลิงชีวภาพและการสร้างร่วมกับสินค้า องค์ประกอบของหญ้าเนเปียร์ที่ได้รับการตรวจสอบอายุ 2, 4, 6, 8 เดือนเก่า แอชและลิกนินเป็นคนละเรื่องโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะพบขึ้นอยู่กับอายุและองค์ประกอบทั้งสองเพิ่มขึ้นกับอายุวัตถุดิบ การเปลี่ยนแปลงในลักษณะน้ำผลไม้นอกจากนี้ยังพบที่จะมีความสัมพันธ์กับการเจริญเติบโตของหญ้าเนเปียร์ โดยรวมข้อมูล compositional หญ้าเนเปียร์ของในแต่ละขั้นตอนของการเจริญเติบโตเป็นตัวแทนของครั้งแรกของชนิดสำหรับพืชพลังงานชีวภาพที่ปลูกใน (ย่อย) สภาพอากาศเขตร้อนของฮาวายซึ่งได้รับความสนใจอย่างมากสำหรับการพัฒนาของชีวมวลเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพกลยุทธ์ และเทคโนโลยี การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจของผลการสำรวจในการศึกษาอย่างไรก็ตามเรื่องนี้แสดงให้เห็นว่าการทำงานในอนาคตเป็นสิ่งที่จำเป็น ในท้ายที่สุดเพราะการประมวลผลสีเขียวแสดงให้เห็นถึงวิธีการวิศวกรรมศาสตร์ก็สามารถนำมาดัดแปลงและนำไปใช้ความหลากหลายของสาขาวิชาและแพลตฟอร์มเชื้อเพลิงชีวภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หญ้าเนเปียร์ร์ , เบียร์ คือ ให้ผลผลิตสูง ไม้ยืนต้น ซีโฟร์ หญ้าที่ได้รับสัญชาติในฮาวาย ` ฉันและคล้ายกับพืชหลักเดิมของรัฐ , อ้อย เพราะความชื้นสูง หญ้าเนเปียร์ เสนอโอกาสพิเศษสำหรับการแยกและค่อนข้าง unexplored ในของแข็งและของเหลวส่วนประกอบผ่านการประมวลผลสีเขียว ส่งผลให้สะอาดเส้นใยแข็ง สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับ ( ขั้นสูง ) การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ , ในขณะที่อุดมไปด้วยสารอาหารของเหลว ( น้ำ ) สามารถใช้เป็นสารเสริมที่หลากหลายของจุลินทรีย์ Co ผลิตภัณฑ์รุ่นการ lignocellulosic เส้นใยหัวดื้อของหญ้าเนเปียร์ประกอบด้วยโครงสร้างคาร์โบไฮเดรต ซึ่งต้องมีการใช้เอนไซม์ที่ถูกปล่อยน้ําตาลเกิดกระบวนการในเชื้อเพลิงชีวภาพ . ในการศึกษานี้ ผลของการปล่อยกรดเจือจางในคาร์โบไฮเดรตโครงสร้างของหญ้าเนเปียร์ได้เป็นครั้งแรกการหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการประมวลผลสีเขียวหญ้าเนเปียร์ มีความตั้งใจจะ 5 % ( w / w ) กรดซัลฟูริค , 120 ° C , 45 นาที ; การผลิตใกล้ผลผลิต 6 ทฤษฎีและ∼ 85% ของกลูโคสจากเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสตามลำดับ การทดลองเบื้องต้นของมูลค่าสูง Co ผลิตภัณฑ์รุ่นที่ประสบความสำเร็จในการปลูกฝังอุดมด้วยโปรตีนจากเชื้อรา R . Hillgentleman , ชีวมวลบนหญ้าเนเปียร์น้ำผลไม้ดิบ . ในการกำหนดความเกี่ยวข้องของการประมวลผลสีเขียวสำหรับ biorefineries ในอนาคต ที่สำคัญและมักจะมองข้ามการพิจารณาของวัตถุดิบที่เข้ามาคือ อายุ เป็นหญ้าเนเปียร์ matures , การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่อาจเกิดขึ้นขององค์ประกอบทางชีวเคมีและมีผลต่อการแยกและไบโอดีเซล และสร้างผลิตภัณฑ์จำกัดองค์ประกอบของหญ้าเนเปียร์ตรวจสอบสำหรับอายุ 2 , 4 , 6 และ 8 เดือน เถ้าและองค์ประกอบของลิกนินโดยเฉพาะพบจะขึ้นอยู่กับอายุและทั้งองค์ประกอบวัตถุดิบเพิ่มขึ้นกับอายุ การเปลี่ยนแปลงในลักษณะของน้ำพบว่า มีความสัมพันธ์กับหญ้าเนเปียร์บ่ม โดยรวมข้อมูลและส่วนประกอบของหญ้าเนเปียร์ในระยะต่างๆ ของการเจริญเติบโต แสดง ชนิดแรกของโลกสำหรับพลังงานพืชที่ปลูกในสภาพภูมิอากาศเขตร้อน ( ย่อย ) ของ ฮาวาย ' ซึ่งได้รับความสนใจมากสำหรับการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพและชีวมวลเพื่อกลยุทธ์เทคโนโลยี การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจของการสำรวจ ในการศึกษานี้ อย่างไรก็ตาม ขอแนะนำว่าอนาคตของงานที่จำเป็นในที่สุด เพราะการประมวลผลสีเขียวเป็นวิธีการวิศวกรรมมนุษย์ มันสามารถดัดแปลงและประยุกต์เพื่อความหลากหลายของสาขาและเชื้อเพลิงชีวภาพแพลตฟอร์ม