This study was performed to produce the high reactive lignin zero substrates from autohydrolyzed wood resources. In chemical compositions of used raw-materials, there were significant differences between two species, Japanese larch (Larix leptolepis) and oak (Quercus mongolica) woods. Japanese larch contained 25 to 3.5 times higher amounts of extractives than oak wood, which is mainly derived from high content of arabinogalactan in Japanese larch wood. Oak wood has 5% lower lignin content and 3% higher holocellulose and pentosans than larch wood. Concerned to changes in wood components during autohydrolysis pretreatment at 22 kg/cm2 steaming pressure for 5~60 min, glucose content was constant during pretreatment, while hemicellulose and lignin were abruptly changed. Hemicellulose fraction was decreased significantly and lignin contents increased because of its condensation reaction with hemicellulose degradation products. The pH of hydrolyzates during pretreatment was decreased, reached upto pH 3 and since then leveled off. In the case of oak wood, same tendency was observed as in Japanese larch. Autohydrolysis followed by sodium chlorite and sulfite or bisulfite pretreatment was very effective in delignification of the substrates. In particular, two-stage delignification of autohydrolyzed woods with alkali and O2-alkali resulted in very low lignin content substrates, such as 0~0.2% lignin substrate.
ZENDRATO, Herman Marius;DEVI, Yunita Shinta;MASRUCHIN, Nanang;WISTARA, Nyoman J.
Journal of the Korean Wood Science and Technology
/
v.49
no.4
/
pp.287-298
/
2021
Torch ginger (Etlingera elatior Jack) is a potential source of lignocellulose material for various derivative products. This study aims to determine the chemical components, ratio of syringyl to guaiacyl units (S/G) in lignin, and crystallinity of the biomass of torch ginger. The effects of soda pulping on the chemical characteristics of torch ginger pulp were also studied. Pulping of the chips was conducted with active alkali of 15%, 20%, and 25% and a Liquor-to-Wood (L/W) ratio of 4:1, 5:1, and 6:1. The impregnation and pulping times at maximum temperature (170℃) were 120 and 90 min, respectively. To assess the effect of treatments on the properties of pulping, a two-factorial experimental design was applied. Results showed that the content of α-cellulose and hemicellulose in the torch ginger was 48.48% and 31.50%, respectively, with an S/G ratio of 0.70 in lignin. Soda pulping changed the crystalline structure of the biomass from triclinic to monoclinic. Active alkali, L/W ratio, and interactions considerably influenced the observed responses. The degree of delignification increased with an increase in the loading of active alkali, which lead to a decrease in the kappa number of the pulp. An active alkali content of 25% and an L/W ratio of 6:1 resulted in the highest delignification selectivity with a kappa number of 2.78 and a yield of 24%. Given its cellulose content and ease of pulping, torch ginger can be a potential raw material for derivative products that require delignification as pretreatment. However, the increase in cellulose crystallinity should be considered when converting torch ginger to bioethanol.
Haque, Md. Azizul;Barman, Dhirendra Nath;Kang, Tae Ho;Kim, Min Keun;Kim, Jungho;Kim, Hoon;Yun, Han Dae
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.22
no.12
/
pp.1681-1691
/
2012
This work was conducted to evaluate the effect of dilute sodium hydroxide (NaOH) on barley straw at boiling temperature and fractionation of its biomass components into lignin, hemicellulose, and reducing sugars. To this end, various concentrations of NaOH (0.5% to 2%) were applied for pretreatment of barley straw at $105^{\circ}C$ for 10 min. Scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy studies revealed that 2% NaOH-pretreated barley straw exposed cellulose fibers on which surface granules were abolished due to comprehensive removal of lignin and hemicellulose. The X-ray diffractometer (XRD) result showed that the crystalline index was increased with increased concentration of NaOH and found a maximum 71.5% for 2% NaOH-pretreated sample. The maximum removal of lignin and hemicellulose was 84.8% and 79.5% from 2% NaOH-pretreated liquor, respectively. Reducing sugar yield was 86.5% from 2% NaOH-pretreated sample using an enzyme dose containing 20 FPU of cellulase, 40 IU of ${\beta}$-glucosidase, and 4 FXU of xylanase/g substrate. The results of this study suggest that it is possible to produce the bioethanol precursor from barley straw using 2% NaOH at boiling temperature.
Domestic seaweeds Gracilaria verrucosa collected from coastal areas of Namhae, Wando and Yeosoo, Korea were subjected to the examination of yield and quality of agar prepared according to various pretreatment conditions. In alkali treatment at high temperature, higher alkali concentration for one-hour period at $90^{\circ}C$ gave rise to higher yield of agar. In acid treatment, higher yield was obtained by higher acid concentration and longer treating period. Alkali treatment at room temperature gave rise to a slightly decreased yield at higher alkali concentration and longer treating time. Total nitrogen and crude ash of agar samples were greatly decreased by pretreatments. Jelly strength, gelation ability, gelation point and viscosity of agar samples tended to increase as the alkali-treating condition of seaweed became stronger. It was shown that sulfur content of agar had a high negative correlation with jelly strength of its gel. Various alkali treatments of seaweed at room temperature showed no marked difference in agar quality and did not exhibit any good effect comparable to alkali treatment at high temperature.
The effect of hydrogen peroxide on pretreatment of oakwood was investigated. Reaction temperature was $170^{\circ}C$ and reaction solutions used in pretreatment were aqueous ammonia, sulfuric acid and pure water. When 10% ammonia solution was used, the extents of delignification and hemicellulose recovery were 55% and 26%, respectively. These values were significantly higher as delinigfication and lower as hemicellulose recovery than those of acid hydrolysis. To overcome this problem, hydrogen peroxide was added into ammonia solution stream to increase hemicellulose recovery. But delignification and hemicellulose recovery were not increased as much as hydrogen peroxide loading was increased. And as hydrogen peroxide loading was increased, the decomposition of sugars solubilized from hemicellulose and cellulose were increased. So there were significant differences between the total amount in solid residue and liquid hydrolyzate, and the total amount in the original biomass. It was found that hydrogen peroxide added was reacted with substrate packed mostly in the front part of reactor. In order to increase hemicellulose recovery, it was necessary to treat with acidic solution than with alkali solution. Effect of hydrogen peroxide was higher in water than acid solution.
Steam explosion is one of the most effective pretreatment for fractionating wood. This leads to the total utilization of wood basic components; cellulose, hemicellulose and lignin. The amount of sugar and lignin extracted with the hot water method was very low. The lignin content of residues after extraction with using a sodium hydroxide treatment, increased delignification of carbohydrate as the concentration of alkali was increased. Oak, pretreated with steam exploded at 25kg/$cm^2$ for 6 min. then 1% alkali for 2hrs. showed a delignification rate up to 95%. A sodium chlorite treatment of steam exploded pine and oak also afforded a high deligninfication effect. Pine, treated 10% sodium chlorite for 2hrs. showed high delignification. However, by using a sodium hydroxide treatment, a 2% retreatment for Ihr. after a 2% for 2hrs. afforded remarkable delignification effect on exploded wood at 30kg/$cm^2$ for 9min. and at 35kg/$cm^2$ for 3-6min. In oak, an initial 2hrs. treatment of 2% sodium chlorite was followed by a second 2hrs. treatment at 10%. This showed a delignification rate of 96%.
Microwave assisted biodiesel production from crude Pongamia pinnata oil using homogeneous base catalyst (KOH) was unsuccessful because of considerable soap formation. Therefore, a two step process of biodiesel production from high free fatty acid (FFA) oil was investigated. In first step, crude P. pinnata oil was acid catalyzed using $H_2SO_4$ and acid value of oil was reduced to less than 4 mg KOH/g. Effect of sulfuric acid concentration, alcohol-oil molar ratio and microwave irradiation time on acid value of oil was studied. Result suggested that 1.5% $H_2SO_4$ (w/w), 6:1 methanol oil molar ratio and 3 min microwave irradiation time was sufficient to reduce the acid value of oil from 12 and 22 mg KOH/g to 2.9 and 3.9 mg/KOH/g, respectively. Oil obtained after pretreatment was subsequently used for microwave assisted alkali catalyzed transesterification. A higher biodiesel yield (99.0%) was achieved by adopting two step processes. Microwave energy efficiency during alkali catalyzed transesterification was also investigated. The results suggested a significant energy saving because of reduced reaction time under microwave heating.
Steam explosion process is an efficient pretreatment method for sparating and utilizing wood main components has attracted attention in utilization of ligno-cellulosic biomass. In order to obtain the effective pretreatment condition. this study was made explosion apparatus. examined the composition. extraction of exploded wood. Wood chips of pine(Pinus densiflora oak (Quercus serrata) and birch wood (Belula platyphylla var. japonica) were treated with a high pressure steam(20-30 kg/$cm^2$, 2-6 minutes). The results can be summarized as follow; In analysis of exploded wood(EXW). It was found arabinose residues rapidly decreased with increasing of steaming time and pressure. Extractives of EXW with sodium hydroxide increased with increasing of steaming-time and- pressure especially extractives 1% sodium hydroxide has higher than other extracted method extractives of hard wood(oak, birch) has higher than pine wood. In EXW extracted with sodium hydroxide and methanol lignin was partially delignified alkali extraction was more delignified than methanol extraction hardwood than pine wood.
This study was conducted to investigate the optimal conditions of collagen extraction from scales of yellowfin tuna (Thunnus albacares) using surface response methodology. Four independent variables of NaOH concentration and pretreatment fime in alkali pretreatment and enzyme concentration and treatment time in enzyme hydrolysis were used to predict a model equation for the collagen yield. The determinant coefficient ($R^2$) for the equation was 0.906. The values of the independent variables for the maximum yield were 0.32 N NaOH, 16.38 h alkali pretreatment time, 0.18% enzyme concentration, and 31.02 h enzyme treatment time. In the physicochemical properties of tuna scale collagen, sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis of tuna scale collagen showed the same migration distances as that of calf skin collagen. The amide A, I, II, and III regions of tuna scale collagen in Fourier transform infrared measurements were shown in the peaks of 3,414 $cm^{-1}$, 1,645 $cm^{-1}$, 1,553 $cm^{-1}$, and 1,247 $cm^{-1}$, respectively. The amount of imino acids in tuna scale collagen was 18.97% and the collagen denaturation temperature was $33^{\circ}C$. The collagen solubility as a function of NaCl concentration decreased to 4% NaCl (w/v) and the collagen solubility as a function of pH was high at pH 2-4 and sharply decreased from pH 4 to pH 7. Viscosity of the collagen solution decreased continuously until $30^{\circ}C$ and this decreasing rate slowed in the temperature range of $35-50^{\circ}C$.
Sheikh, M. Mominul Islam;Kim, Chul-Hwan;Park, Hyun-Jin;Kim, Sung-Ho;Kim, Gyeong-Chul;Lee, Ji-Yong;Kim, Jae-Won
Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
/
2011.10a
/
pp.167-177
/
2011
Renewable energy resources and technologies have the potential to provide long-lasting solutions of the global energy-requirements faced by the economic and environmental sectors of a nation. Therefore, waste money bills were used as renewable energy source for the production of bio-ethanol. In this study, different concentrated NaOH 0.5%. 1.0%, 2.0%, 3.0% and 0.0% (as a control) were used for 10, 20 and 30 mins at $121^{\circ}C$/15 psi in an autoclave. Saccharification and fermentation (aerobic and anaerobic) were carried out through commercial enzyme Celluclast 1.5 L, Novozymes 188 and Saccharomyces cerevisiae KCCM 11304 respectively. The results of pretreatment showed that the NaOH pre-treated substrate enhanced enzyme action and released more amount of glucose. The amount of glucose was found with the increasing concentration of NaOH and time $44996.95{\pm}6.30$, $46763.10{\pm}3.56$, $53421.32{\pm}4.72$, $63431.25{\pm}6.95$ and $56850.98{\pm}6.75\;ng/{\mu}l$ for 30 min respectively. As for bioethanol, the conversion rate of NaOH resulted $1010.08{\pm}4.71$, $1050.25{\pm}4.37$, $1109.49{\pm}4.39$, $1139.25{\pm}3.26$ and $1020.77{\pm}3.89$ ppm for aerobic; $16730.54{\pm}6.67$, $17076.45{\pm}6.25$, $17516.17{\pm}4.49$, $19782.68{\pm}6.19$ and $17973.39{\pm}7.50$ ppm for anaerobic and $18935.02{\pm}4.59$, $19895.45{\pm}5.39$, $21912.95{\pm}4.83$, $24895.21{\pm}6.72$ and $18961.21{\pm}4.90$ ppm for anaerobic condition with benzoic acid for respective condition. Thus, the results of the present work clearly revealed that with the increasing of alkali concentration might be more effective for bio-ethanol production from waste money bill, which is economic and environmental friendly.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.