The influence of ultrasonic pretreatment on the composition of lignocellulose material in biotechnological processes
Abstract
Ultrasonic influence and the possibility of using its destructive impact on lignocellulose material to increase the reactivity of the plant biomass was studied in the work. The main objective of pretreatment is the destruction of crystalline, highly ordered structure of cellulose and (or remove) lignin. Ultrasonic frequency of 30 kHz used for processing of the raw materials. Destruction of cellulose is about 16 %, lignine – 11,4 % at selected optimum parameters of ultrasonic pretreatment. Ultrasound pretreatment of the substrate alters the speed and depth of the biomass feed decomposition in the process of cultivation, and can be used to accelerate the bioconversion of lignocellulose substrates in the production of biodiesel.
About the Authors
E. M. Sulman
Tver State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
M. G. Sulman
Tver State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
E. A. Prutenskaya
Tver State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Белова Н.В. Грибы белой гнили древесины и возможность их использования для утилизации отходов /Н.В. Белова, Н.П.Денисова // Биотехнология.-2005.-№ 4.-С.55-58
2. Кадималиев Д.А. Влияние прессования на свойства лигнина древесины сосны, обработанной грибом Panus tigrinus/ Д.А.Кадималиев, В.В.Ревин, В.В.Шутова //Химия растительного сырья.- 2001.- №3.- С.111-118.
3. Современные представления о строение целлюлоз / Л.А. Алешина, С.В.Глазкова, Л.А.Луговская, М.В. Подойникова, А.Д.Фофанов, Е.В. Силина// Химия растительного сырья.- 2001.- №1. –С.5-36.
4. Saddler J.N., Brownell H.H., Clermont LФ.P., Levitin N.// Biotechnol. Bioengng., 1982, V.24, 6, р. 1389-1402.
5. Bioconversion of rice straw into feed / S.S. Kahlon, K.Neeraj, K.L.Karla, H.S.Grewal// J.Res. Punjab Ag.Univ.- 1990.- №3.- P. 447-456.
6. Madan Patrabansh S. The microbial conversion of different agricultural residues and its biological efficiency // Acta biotechnol.- 1995.-№ 1.- P. 131-135.
7. Bremner D. Historical introduction to sonochemistry // Advances in Sonochemistry. – 1990. – Vol. 1. – P. 1-37
8. Mosier N., Wyman C., Dale B. Bioresource Technology.2005.96, S. 673-686.
9. Саловарова В.П., Козлов Ю.П. Эколого-биотехнологичекие основы конверсии растительных субстратов. М: РУДН. 2001. 331с.
10. Прутенская Е.А., Сульман М.Г., Ожимкова Е.В. Влияние ультразвуковой предобработки на состав лигноцеллюлозного материала // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2008. Т. 51. № 6. С. 97-98.
11. Мargulis M.A. Sonochemistry and Cavitation. – Luxemburg: Gordon and Breach Science Publishers. 1995. – 543 с.
12. Химия и ультразвук. Пер. с англ. / Под ред. Т. Мейсона. М.:, 1993.–191 с.
13. Влияние ультразвука на лигнин древесины дуба /Г.Ф.Антонова, А.В.Баженов, Т.Н.Вараксина, Н.Т.Коновалов, Н.Н.Коновалова, В.В.Стасова // Химия растительного сырья.- 2006.- №3.-С. 5-16.
14. Превращения лигнина древесины осины под действием озона / С.А. Аутлов, Н.А. Мамлеева, Н.Г.Базарнова, А.Н. Пряхин, В.В. Лунин // Химия растительного сырья.- 2004.- №3. –С.87-93.
15. Киприанов А.И. Инициирование химических реакций в жидкофазной среде / А.И.Киприанов //Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы Всероссийского семинара 28-29 марта 2002.- Барнаул.-2002.- С. 64-67.
16. Першина Л.А. Свойства лигнина, выделенного с помощью ультразвуковых колебаний// Изв. Томского политехнического института.-1969.-Т.69.-С.160-163.
17. Янковский Б.А. О действии ультразвука на древесину/ Б.А.Янковский, Л.А.Першина // Химия древесины.-1969.-Вып.3.-С.57-62.
18. Оболенская А.В.и др. Практические работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Лесная пром-ть.1965.411с.
19. Химическое строение лигнинов, полученных различными способами щелочной делигнификации древесины сосны/ Л. В.Каницкая, И. А.Козлов, В. А.Бабкин, А. Н.Заказов, Э. Н. Дерягина // Химия в интересах устойчивого развития. - 1999. - Т. 7. - С. 49-56.
20. Прутенская Е.А. Изучение влияния низкочастотного ультразвукового поля на деструкцию лигноцеллюлозного материала /Е.А..Прутенская, Г.И.Быстрова, И.В.Потоцкая// Вестник Тверс.госуд.тех.университета.-2010.-Вып.16.-с.3-7.
21. Грег С. Адсорбция .Удельная поверхность и пористость / С. Грег, К. Синг – М.: Мир, 1984. – 311 с.
Review
For citations:
Sulman E.M., Sulman M.G., Prutenskaya E.A. The influence of ultrasonic pretreatment on the composition of lignocellulose material in biotechnological processes. Kataliz v promyshlennosti. 2010;(5):58-63. (In Russ.)
Views:
32
Email this article 