Name: ultrafast lignin extraction from unusual mediterranean lignocellulosic residues
Uploaded: 2021-03-09T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ultrafast Lignin Extraction from Unusual Mediterranean Lignocellulosic Residues at JoVE.com

एमके और टीबी ने सांख्यिकीय विश्लेषणों और चित्रा तैयार करने, वाल्लून क्षेत्र (यूरोपीय क्षेत्रीय विकास-VERDIR) और उच्च शिक्षा और वैज्ञानिक अनुसंधान मंत्री (Taoufik Bettaieb) के लिए धन के लिए हैथम अयब को धन्यवाद दिया ।

1. बायोमेस की तैयारी
<ol><li>बायोमास सुखाने<ol>
<li>पोसिडोनिया के पत्तों और एगग्रोपिल गेंदों(पोसिडोनिया ओशिनिका)को भूमध्य समुद्र तटों से काटा गया, 72 घंटे के लिए 40 डिग्री सेल्सियस पर ओवन में रखें।</li>
		<li>खाद्य उ?...

<ol>
	<li>Kammoun, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrothermal+dehydration+of+monosaccharides+promoted+by+seawater+fundamentals+on+the+catalytic+role+of+inorganic+salts.">Hydrothermal dehydration of monosaccharides promoted by seawater fundamentals on the catalytic role of inorganic salts.</a> Frontiers in Chemistry. 7, 132 (2019).</li><li>Kammoun, M., Ayeb, H., Bettaieb, T., Richel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+characterisation+and+technical+assessment+of+agri-food+residues,+marine+matrices,+and+wild+grasses+in+the+South+Mediterranean+area:+A+considerable+inflow+for+biorefineries.">Chemical characterisation and technical assessment of agri-food residues, marine matrices, and wild grasses in the South Mediterranean area: A considerable inflow for biorefineries.</a> Waste Management. 118, 247-257 (2020).</li><li>Zhang, C. W., Xia, S. Q., Ma, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+pretreatment+of+lignocellulosic+biomass+using+deep+eutectic+solvents.">Facile pretreatment of lignocellulosic biomass using deep eutectic solvents.</a> Bioresource Technology. 219, 1-5 (2016).</li><li>Mora-Pale, M., Meli, L., Doherty, T. V., Linhardt, R. J., Dordick, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room+temperature+ionic+liquids+as+emerging+solvents+for+the+pretreatment+of+lignocellulosic+biomass.">Room temperature ionic liquids as emerging solvents for the pretreatment of lignocellulosic biomass.</a> Biotechnology and Bioengineering. 108 (6), 1229-1245 (2011).</li><li>Chen, Z., Wan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+fractionation+of+lignocellulosic+biomass+by+microwave-assisted+deep+eutectic+solvent+pretreatment.">Ultrafast fractionation of lignocellulosic biomass by microwave-assisted deep eutectic solvent pretreatment.</a> Bioresource Technologie. 250, 532-537 (2018).</li><li>Francisco, M., Van Den Bruinhorst, A., Kroon, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+natural+and+renewable+low+transition+temperature+mixtures+(+LTTMs+):+screening+as+solvents+for+lignocellulosic+biomass+processing.">New natural and renewable low transition temperature mixtures ( LTTMs ): screening as solvents for lignocellulosic biomass processing.</a> Green Chemistry. 14 (8), 2153-2157 (2012).</li><li>Liu, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+cleavage+of+lignin+-+carbohydrate+complexes+and+ultrafast+extraction+of+lignin+oligomers+from+wood+biomass+by+microwave-assisted+treatment+with+deep+eutectic+solvent.">Efficient cleavage of lignin - carbohydrate complexes and ultrafast extraction of lignin oligomers from wood biomass by microwave-assisted treatment with deep eutectic solvent.</a> Chem sus chem. 10, 1692-1700 (2017).</li><li>Xu, G. C., Ding, J. C., Han, R. Z., Dong, J. J., Ni, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+cellulose+accessibility+of+corn+stover+by+deep+eutectic+solvent+pretreatment+for+butanol+fermentation.">Enhancing cellulose accessibility of corn stover by deep eutectic solvent pretreatment for butanol fermentation.</a> Bioresource Technologie. 203, 364-369 (2016).</li><li>Jablonsk&#253;, M., Andrea, &. #. 3. 5. 2. ;., Kamensk&#225;, L., Vr&#353;ka, M., &#352;ima, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+eutectic+solvents+fractionation+of+wheat+straw+deep+eutectic+solvents+fractionation+of+wheat+straw.">Deep eutectic solvents fractionation of wheat straw deep eutectic solvents fractionation of wheat straw.</a> Bioresources. 10 (4), 8039-8047 (2015).</li><li>Shen, X. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+fractionation+of+lignocelluloses+by+biomass-derived+deep+eutectic+solvent+(DES)+pretreatment+for+cellulose+enzymatic+hydrolysis+and+lignin+valorization.">Facile fractionation of lignocelluloses by biomass-derived deep eutectic solvent (DES) pretreatment for cellulose enzymatic hydrolysis and lignin valorization.</a> Green Chemistry. 21, 275-283 (2019).</li><li>Alvarez-Vasco, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unique+low-molecular-weight+lignin+with+high+purity+extracted+from+wood+by+deep+eutectic+solvents+(DES):+a+source+of+lignin+for+valorization.">Unique low-molecular-weight lignin with high purity extracted from wood by deep eutectic solvents (DES): a source of lignin for valorization.</a> Green Chemistry. 18, 5133-5141 (2016).</li><li>Banu, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+biopolymer+production+via+lignin+valorization.">A review on biopolymer production via lignin valorization.</a> Bioresource Technologie. 290, 121790 (2019).</li><li>Gordobil, O., Olaizola, P., Banales, J. M., Labidi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignins+from+agroindustrial+by-products+as+natural+ingredients+for+cosmetics+chemical+structure+and+in+vitro+sunscreen+and+cytotoxic+activities.">Lignins from agroindustrial by-products as natural ingredients for cosmetics chemical structure and in vitro sunscreen and cytotoxic activities.</a> Molecules. 25 (5), 1131 (2020).</li><li>Lee, C. S., Thu Tran, T. M., Weon Choi, J., Won, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignin+for+white+natural+sunscreens.">Lignin for white natural sunscreens.</a> International Journal of Biological Macromolecules. 122, 549-554 (2019).</li><li>Widsten, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignin-based+sunscreens-state-of-the-art,+prospects+and+challenges.">Lignin-based sunscreens-state-of-the-art, prospects and challenges.</a> Cosmetics. 7, 85 (2020).</li><li>Qian, Y., Qiu, X., Zhu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignin:+a+nature-inspired+sun+blocker+for+broad-spectrum+sunscreens.">Lignin: a nature-inspired sun blocker for broad-spectrum sunscreens.</a> Royal Society of Chemistry. 17, 320-324 (2015).</li><li>Zijlstra, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+lignin+with+high+&#946;-O-4+content+by+mild+ethanol+extraction+and+its+effect+on+the+depolymerization+yield.">Extraction of lignin with high &#946;-O-4 content by mild ethanol extraction and its effect on the depolymerization yield.</a> Journal of Visualized Experiments. (143), e58575 (2019).</li></ol>

इस अध्ययन के कई उद्देश्य थे; जिनमें से पहला आयनिक तरल पदार्थ और कार्बनिक सॉल्वैंट्स दोनों की विशेषताओं के साथ कम लागत वाले हरे सॉल्वैंट्स को तैयार करना और उपयोग करना था। दूसरा उद्देश्य बायोमास को अलग ?...

टिकाऊ बायोरिफाइनरी प्रक्रियाएं बायोमास प्रसंस्करण, ब्याज के अणुओं में इसका अंश, और मूल्य वर्धित उत्पादों में उनके रूपांतरण को एकीकृत करती हैं1। दूसरी पीढ़ी के बायोरिफाइनिंग में, बायोमास को इसके मुख्य घटकों में आंशिक करने के लिए प्रीट्रीटमेंट आवश्यक माना जाता है2। रासायनिक, भौतिक या जैविक रणनीतियों का उपयोग करने वाले पारंपरिक पूर्वउपचार विधियों को व्यापक रूप से लागू किया गया है3। हालांकि, इस तरह के प्रीट्रीटमेंट को बायोरिफाइनिंग में सबसे महंगा कदम माना जाता है और इसमें लंबे प्रसंस्करण समय, उच्च गर्मी और बिजली की खपत, और विलायक अशुद्धियों4जैसे अन्य नुकसान हैं। हाल ही में, डीएसएस, जिनके गुण आयनिक तरल पदार्थ3के समान हैं, बायोडिग्रेडेबिलिटी, पर्यावरण-मित्रता, संश्लेषण में आसानी और उपचार के बाद वसूली जैसे फायदों के कारण हरे सॉल्वैंट्स के रूप में उभरे हैं5।
डीईएस कम से कम एक एचबीडी के मिश्रण हैं, जैसे लैक्टिक एसिड, मैलिक एसिड, या ऑक्सालिक एसिड, और हाइड्रोजन-बॉन्ड स्वीकारकर्ता (एचबीए) जैसे बीटाइन या कोलीन क्लोराइड (सीसीएल)6। एचबीए-एचबीडी इंटरैक्शन एक उत्प्रेरक तंत्र को सक्षम करता है जो रासायनिक बांडों के दरार की अनुमति देता है, जिससे बायोमास फ्रैक्शन और लिग्निन अलगाव होता है। कई शोधकर्ताओं ने मकई की कोख पर सीसीएल-ग्लाइसरोल जैसे लिग्नोसेल्यूलोसिक फीडस्टॉक्स के डेस आधारित प्रीट्रीटमेंट औरस्टावर 7,8,सीसीएल-यूरिया की सूचना दी है। और गेहूं के भूसे पर सीसीएल-ऑक्सालिक एसिड9, यूकेलिप्टस चूराब 10पर सीसीएल-लैक्टिक एसिड, और लकड़ी11 पर सीसीएल-एसिटिक एसिड11और सीसीएल-एथिलीन ग्लाइकोल । डेस दक्षता में सुधार करने के लिए, प्रीट्रीटमेंट को माइक्रोवेव उपचार के साथ जोड़ा जाना चाहिए ताकि बायोमास अंश5में तेजी लाई जा सके। कई शोधकर्ताओं ने लकड़ी 8 और मकई स्टोवर, स्विचग्रास और मिकैनथस5के इसतरह के संयुक्त प्रीट्रीटमेंट (डीईएस और माइक्रोवेव) की सूचना दी है, जो एक छोटी अवधि में एक आसान कदम में लिग्नोसेल्यूलोसिक अंश और लिग्निन निष्कर्षण के लिए डीएसएस की क्षमता में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
लिग्निन एक फेनोलिक मैक्रोमॉल्यूल है जो बायोपॉलिमर के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में वैलोर किया जाता है और सुगंधित मोनोमर और ओलिगोमर12जैसे रसायनों के उत्पादन के लिए एक विकल्प प्रस्तुत करता है। इसके अलावा लिग्निन में एंटीऑक्सीडेंट और पराबैंगनी अवशोषण गतिविधियां13हैं । कई अध्ययनों में कॉस्मेटिक उत्पादों में लिग्निन अनुप्रयोगों की सूचना दी गई है14,15. वाणिज्यिक सनस्क्रीन उत्पादों में इसके एकीकरण ने उत्पाद के सन प्रोटेक्शन फैक्टर (एसपीएफ) को एसपीएफ 15 से एसपीएफ 30 में सुधार किया है जिसमें केवल 2 डब्ल्यूटी% लिग्निन और एसपीएफ 50 तक 10 डब्ल्यूटी% लिग्निन16के अलावा शामिल किया गया है। यह पेपर लिग्निन-कार्बोहाइड्रेट दरार के लिए एक अल्ट्राफास्ट दृष्टिकोण का वर्णन करता है, जो भूमध्य बायोसमान के संयुक्त डेस-माइक्रोवेव प्रीट्रीटमेंट द्वारा सहायता प्रदान करता है। इन बायोसमान में कृषि-खाद्य उपउत्पाद, विशेष रूप से जैतून पोमे और बादाम के गोले शामिल हैं। जिन अन्य बायोमैस की जांच की गई थी, वे समुद्री मूल (पोसिडोनिया के पत्ते और एगाग्रोपाइल) और जंगल (पाइनकोन और जंगली घास) से उत्पन्न होने वाले थे। इस अध्ययन का ध्यान फीडस्टॉक अंश पर इस संयुक्त पूर्व उपचार के प्रभावों का मूल्यांकन करने, लिग्निन शुद्धता और उपज पर इसके प्रभाव की जांच करने और निकाले गए लिग्निन में आणविक वजन और रासायनिक कार्यात्मक समूहों पर इसके प्रभावों का अध्ययन करने के लिए कम लागत वाले हरे सॉल्वैंट्स का परीक्षण करना था।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>HPLC Gel Permeation Chromatography</td>
			<td>Agilent 1200 series</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 methylimadazole</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-deoxy-D-glucose (internal standard)</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic anhydride</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adjustables pipettors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alkali</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>alkali-extracted lignin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arabinose (99%)</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave</td>
			<td>CERTO CLAV (Model CV-22-VAC-Pro)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Bath at 70 &#176;C</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boric acid</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bromocresol</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catalyst</td>
			<td>CTQ (coded A22) (1.5 g K2SO4 + 0.045 g CuSO4.5 H2O + 0.045 g TiO2)</td>
			<td>Merck</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifugation container</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>BECKMAN COULTER</td>
			<td>Avanti J-E centrifuge</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceramic crucibles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Choline chloride 99%</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Column</td>
			<td>Agilent PLGel Mixed C (alpha 3,000 (4.6 &#215; 250 mm, 5 &#181;m) preceded by a guard column (TSK gel alpha guard column 4.6 mm &#215; 50 mm, 5 &#181;m)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Column</td>
			<td>HP1-methylsisoxane (30 m, 0.32 mm, 0.25 mm)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crucible porosity N&#176;4 ( Filtering crucible)</td>
			<td>Shott Duran Germany</td>
			<td>boro 3.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deonized water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dessicator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylformamide</td>
			<td>VWR BDH Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylsulfoxide</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Erlenmeyer flask</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merck (Darmstadtt, Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtering crucibles, procelain</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtration flasks</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fourrier Transformed Inra- Red</td>
			<td>Vertex 70 Bruker apparatus 
			equipped with an attenuated total reflectance (ATR) module. 
			Spectra were recorded in the 4,000&#8211;400 cm&#8722;1 range with 32 scans 
			at a resolution of 4.0 cm&#8722;1</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Galactose (98%</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gaz Chromatography</td>
			<td>Agilent (7890 series)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass bottle 100 mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass tubes ( borosilicate) with teflon caps 10 mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose (98%</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Golves</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graduated cylinder 50 mL /100 mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>H2SO4 Titrisol (0.1 N)</td>
			<td>Merck (Darmstadtt, Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>H2SO4 (95-98%)</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td>BUCHI R-114)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hummer cutter equiped with 1 mm and 0.5 mm sieve</td>
			<td>Mill Ttecator (Sweden)</td>
			<td>Cyclotec 1093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indulin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Raw lignin control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kjeldahl distiller</td>
			<td>Kjeltec 2300 (Foss)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kjeldahl tube</td>
			<td>FOSS</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kjeldhal rack</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kjeldhal digester</td>
			<td>Kjeltec 2300 (Foss)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kjeldhal suction system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Chem station Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>GC data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactic acid</td>
			<td>Merck (Darmstadtt, Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium chloride LiCl</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mannose (98%)</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methyl red</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave</td>
			<td>START SYNTH MILESTONE Microwave laboratory system</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave temperature probe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave container</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Muffle Furnace</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Merck (Darmstadtt, Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen free- paper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Opus</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>spectroscopy software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oven</td>
			<td>GmbH Memmert SNB100</td>
			<td>Memmert SNB100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxalic acid</td>
			<td>VWR BDH Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P 1000</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Soda-processed lignin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH paper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>precision balance</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared spectroscopy</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quatz cuvette</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rhamnose (98%)</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary vacuum evaporator</td>
			<td>Bucher</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round-bottom flask 500 mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium borohydride NaBH4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Schott bottle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>glass bottle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sovirel tubes</td>
			<td>sovirel</td>
			<td></td>
			<td>Borosilicate glass tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatule</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Special tube</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectophotometer</td>
			<td>UV-1800 Shimadzu</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterilization indicator tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stir bar in teflon</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stirring plate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium borohydride</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titrisol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>Merck 109984</td>
			<td>0.1 N H2SO4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urea</td>
			<td>VWR BDH Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VolumetriC flask 2.5 L /5 L</td>
			<td>Bucher</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylose (98%)</td>
			<td>Sigma Aldrich (St. Louis, USA)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrafast lignin extraction from unusual mediterranean lignocellulosic residues

प्रीट्रीटमेंट अभी भी लिग्नोसेल्यूलोसिक बायोरिफाइनरी प्रक्रियाओं में सबसे महंगा कदम है। इसे रासायनिक आवश्यकताओं के साथ-साथ बिजली और गर्मी की खपत को कम करके और पर्यावरण के अनुकूल सॉल्वैंट्स का उपयोग करके लागत प्रभावी बनाया जाना चाहिए। डीप यूटेक्टिक सॉल्वैंट्स (डीईएस) टिकाऊ बायोरिफाइनरीज में कुंजी, हरे और कम लागत वाले सॉल्वैंट्स हैं। वे कम से कम एक हाइड्रोजन बॉन्ड दाता और एक हाइड्रोजन बॉन्ड स्वीकारकर्ता के परिणामस्वरूप कम फ्रीजिंग पॉइंट्स की विशेषता वाले पारदर्शी मिश्रण हैं। हालांकि DESs सॉल्वैंट्स का वादा कर रहे हैं, यह प्रतिस्पर्धी लाभप्रदता के लिए माइक्रोवेव विकिरण के रूप में एक आर्थिक हीटिंग प्रौद्योगिकी के साथ गठबंधन करने के लिए आवश्यक है । माइक्रोवेव विकिरण हीटिंग समय को छोटा करने और अंश को बढ़ावा देने के लिए एक आशाजनक रणनीति है क्योंकि यह तेजी से उचित तापमान प्राप्त कर सकता है। इस अध्ययन का उद्देश्य कम लागत और बायोडिग्रेडेबल सॉल्वेंट का उपयोग करके बायोमास आंशिकता और लिग्निन निष्कर्षण के लिए एक कदम, तेजी से विधि विकसित करना था। 
इस अध्ययन में, तीन प्रकार के डीईएस का उपयोग करके 800 डब्ल्यू में 60 एस के लिए माइक्रोवेव-असिस्टेड डेस प्रीट्रीटमेंट का आयोजन किया गया था। डेस मिश्रण कोलीन क्लोराइड (सीसीएल) और तीन हाइड्रोजन-बॉन्ड दानदाताओं (एचबीडी) से तैयार किए गए थे: एक मोनोकार्बोक्सिलिक एसिड (लैक्टिक एसिड), एक डिकार्बोक्सिलिक एसिड (ऑक्सालिक एसिड), और यूरिया। इस प्रीट्रीटमेंट का उपयोग समुद्री अवशेषों (पोसिडोनिया पत्तियों और एगाग्रोपाइल), कृषि-खाद्य उपउत्पादों (बादाम के गोले और जैतून पोमास), वन अवशेषों (पाइनकोन्स), और बारहमासी लिग्नोसेल्यूलोसिक घास(स्टिपा टेनाइसिमा)से बायोमास आंशिकता और लिग्निन वसूली के लिए किया जाता था। बरामद लिग्निन की उपज, शुद्धता और आणविक वजन वितरण का निर्धारण करने के लिए आगे विश्लेषण किए गए। इसके अलावा, निकाले गए लिग्निन में रासायनिक कार्यात्मक समूहों पर डीएसएस का प्रभाव फोरियर-ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड (एफटीआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा निर्धारित किया गया था। परिणाम इंगित करते हैं कि सीसीएल-ऑक्सालिक एसिड मिश्रण उच्चतम लिग्निन शुद्धता और सबसे कम उपज प्रदान करता है। वर्तमान अध्ययन दर्शाता है कि डेस-माइक्रोवेव प्रक्रिया लिग्नोसेल्यूलोसिक बायोमास अंश के लिए एक अल्ट्राफास्ट, कुशल और लागत-प्रतिस्पर्धी तकनीक है।

चित्रा 2 ए-सी संयुक्त माइक्रोवेव-डेस प्रीट्रीटमेंट के बाद, चित्रा 1 ए-एफमें दिखाए गए छह फीडस्टॉक्स से निष्कर्षण की लिग्निन उपज को दर्शाताहै। परिण?...

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Ultrafast Lignin Extraction from Unusual Mediterranean Lignocellulosic Residues

डीप यूटेक्टिक सॉल्वेंट-आधारित, माइक्रोवेव-असिस्टेड प्रीट्रीटमेंट लिग्नोसेल्यूलोसिक फ्रैक्शन और हाई-प्योरिटी लिग्निन रिकवरी के लिए एक ग्रीन, फास्ट और कुशल प्रक्रिया है।

असामान्य भूमध्य लिग्नोसेल्यूलोसिक अवशेषों से अल्ट्राफास्ट लिग्निन निष्कर्षण

Pretreatment is still the most expensive step in lignocellulosic biorefinery processes. It must be made cost-effective by minimizing chemical requirements ...

हमारे प्रोटोकॉल का उद्देश्य बायोमास को अलग करना और एक ही चरण में लिग्निन निकालना है। इस विधि का उपयोग करके, लिग्निन को पीएच के समायोजन के बिना उपचार के बाद सरल निस्पंदन द्वारा ठीक किया जा सकता है, लेकिन बस आसुत पानी जोड़कर। इस अध्ययन का ध्यान फीडस्टॉक अंश के इस संयुक्त उपचार के प्रभाव, लिग्निन शुद्धता और उपज पर इसके प्रभाव और निकाले गए लिग्निन में आणविक वजन और रासायनिक कार्यात्मक समूहों पर इसके प्रभाव का मूल्यांकन करना है।डीप यूटेक्टिक सॉल्यूशन माइक्रोवेव प्रोसेस लिग्नोसेलोसिक बायोमास फ्रैक्शन और उच्च शुद्धता के साथ लिग्निन रिकवरी के लिए एक अल्ट्रा फास्ट, कुशल और लागत प्रतिस्पर्धी तकनीक है। पाठ पांडुलिपि में वर्णित 500 मिलीलीटर राउंड बॉटम फ्लास्क में गहरे यूटेक्टिक समाधान तैयार करें। फिर पांच ग्राम फीडस्टॉक, 50 मिलीलीटर गहरे यूटेक्टिक समाधान, और एक माइक्रोवेव में एक बंद पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन रिएक्टर में एक सरगर्मी बार रखें।माइक्रोवेव कंटेनर को उचित टोपी के साथ बंद करें और तापमान टोपी संलग्न करें। इसे टर्नटेबल के किनारे पर रखें, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह लगातार उत्तेजित हो और माइक्रोवेव को एक मिनट के लिए चलाएं। उपयुक्त दस्ताने का उपयोग करके, कंटेनर को माइक्रोवेव से बाहर निकालें और मिश्रण को ठंडा होने दें।एक समरूप एंटी-सॉल्वेंट समाधान तैयार करें और इस समाधान के 50 मिलीलीटर को उपचारित फीडस्टॉक में जोड़ें। 3, 000 बार जी एक ग्लास फिल्टर क्रूसिबल का उपयोग करके सुपरनैंट को छानने के लिए पांच मिनट के लिए मिश्रण को अपकेंद्रित्र करें। बचे हुए सेल्यूलोज अवशेषों को इकट्ठा करें और इसे एंटी-सॉल्वेंट सॉल्यूशन और सेंट्रलाइज के 25 मिलीलीटर जोड़कर धोएं।फ़िल्टर किए गए लिग्निन-समृद्ध अंश और फ़िल्टर किए गए वॉश को 500 मिलीलीटर राउंड बॉटम फ्लास्क में जोड़ें। 50 डिग्री सेल्सियस और 110 मिलीबार पर रोटरी वाष्पीकरण का उपयोग करके इथेनॉल को वाष्पित करें। फिर केंद्रित शराब में 150 मिलीलीटर डिएक्लोज्ड पानी डालें।अपकेंद्रित्र द्वारा लिग्निन को तेज करें। एक गोली के रूप में लिग्निन ले लीजिए और इसे 25 मिलीलीटर आसुत पानी के साथ चार बार धोएं। इसके बाद लिग्निन को लिग्निन को लिओफिलाइज करें या 40 डिग्री सेल्सियस पर ओवन में सुखा लें।फिल्टर क्रूसिबल को मफल फर्नेस में 550 डिग्री सेल्सियस पर चार घंटे के लिए रखें। जब ओवन 150 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा हो जाए, तो क्रूसिबल को हटा दें और ठंडा करने के लिए इसे एक डिसिकेटर में रखें। इसके बाद इसका वजन करें।एक बोरोसिलिकेट ग्लास ट्यूब में लिग्निन के लगभग 30 मिलीग्राम जोड़ें। फिर नमूने में 72% सल्फ्यूरिक का एक मिलीलीटर जोड़ें और इसे 60 मिनट के लिए 30 डिग्री सेल्सियस स्नान में रखें। नमूना निकालें और इसे 100 मिलीलीटर कांच की बोतल में स्थानांतरित करें।फिर 4% की एकाग्रता के लिए एसिड को पतला करने के लिए 28 मिलीलीटर आसुत पानी जोड़ें 60 मिनट के लिए 121 डिग्री सेल्सियस पर एक ऑटोक्लेव में कांच की बोतल डालें। इसके बाद ऑटोक्लेव से बोतल निकाल कर ठंडा होने दें। एसिड अघुलनशील लिग्निन का विश्लेषण करने के लिए, वैक्यूम के तहत एक क्रूसिबल का उपयोग करके हाइड्रोलिसेट को फ़िल्टर करें और शेष ठोसों को कांच की बोतल में डिओनाइज्ड पानी के साथ इकट्ठा करें।16 घंटे के लिए 105 डिग्री सेल्सियस पर एक ओवन में रखकर ठोस युक्त क्रूसिबल सूखी। फिर इसे एक डेसीकेटर में ठंडा करें और सैंपल का वजन करें। क्रूसिबल को मफल फर्नेस में चार घंटे के लिए 550 डिग्री सेल्सियस पर रखें।सैंपल को किसी डिजिलेटर में सुखाने के बाद तौल लें। एसिड घुलनशील लिग्निन के विश्लेषण के लिए, क्वार्ट्ज क्यूवेट का उपयोग करके 205 नैनोमीटर पर स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के साथ हाइड्रोलिस्टेट फिल्ट्रेट के अवशोषण को मापें। निकाले गए लिग्निन के रासायनिक कार्य का विश्लेषण करने के लिए, नमूने के बिना पृष्ठभूमि एकल चैनल को संसाधित करें।फिर मापदंडों को समायोजित करें और क्रिस्टल पर नमूने का एक मिलीग्राम रखें। नमूना एकल चैनल दबाें और प्राप्त स्पेक्ट्रा को संसाधित करें। निकाले गए लिग्निन के आणविक वजन का निर्धारण करने के लिए, 0.5% लिथियम क्लोराइड के साथ डीएमएफ के तीन मिलीलीटर में लिग्निन नमूने के तीन मिलीग्राम को भंग करें।एक शीशी में भंग लिग्निन रखो और एक गार्ड कॉलम द्वारा आगे बढ़ा कॉलम स्थापित करें । नमूने को उच्च प्रदर्शन वाले तरल क्रोमेटोग्राफी पराबैंगनी प्रणाली में इंजेक्ट करें। आंकड़ों का विश्लेषण करने के बाद, निकाले गए लिग्निन के आणविक वजन की गणना करें जैसा कि पाठ पांडुलिपि में वर्णित है।एक बोरोसिलिकेट ग्लास ट्यूब में लिग्निन के 50 मिलीग्राम नमूने का वजन करें और एक मोलर सल्फ्यूरिक एसिड के तीन मिलीलीटर जोड़ें। इसके बाद इस मिश्रण को 100 डिग्री सेल्सियस पर तीन घंटे तक गर्म कर ठंडा करें। 15 मोलर अमोनियम हाइड्रोक्साइड का एक मिलीलीटर जोड़ें और यह सुनिश्चित करने के लिए पीएच की जांच करें कि यह तटस्थ या क्षारीय है।आंतरिक मानक के रूप में प्रत्येक नमूने में 2-deoxyglucose का एक मिलीलीटर जोड़ें। फिर मिश्रित समाधान के 400 माइक्रोलीटर युक्त विशेष ट्यूबों में इस समाधान के 400 माइक्रोलीटर जोड़ें। सोडियम बोरोहाइड्राइड डिमेथाइल सल्फॉक्साइड समाधान के दो मिलीलीटर जोड़ें।ट्यूबों को बंद करें और पानी के स्नान में 40 डिग्री सेल्सियस पर 90 मिनट के लिए इनक्यूबेट करें। पानी के स्नान से ट्यूबों को हटा दें और 0.6 मिलीलीटर हिमनदों एसिटिक एसिड, 1-मेथिलिलिमिडाजोल के 0.4 मिलीलीटर और लगभग चार मिलीलीटर एसिटिक एंहाइड्राइड जोड़ें। 15 मिनट के बाद, 10 मिलीलीटर आसुत पानी जोड़ें। ठंडा।और डाइक्लोरोमेथेन के लगभग तीन मिलीलीटर जोड़ें। दो घंटे के बाद, कम कार्बनिक चरण के लगभग एक मिलीलीटर एकत्र करें और इसे लौ आयनीकरण डिटेक्टर केशिका कॉलम से लैस गैस क्रोमेग्राफ में इंजेक्ट करें। गहरे यूटेक्टिक समाधान के साथ प्राप्त लिग्निन यील्ड एक ऑक्सालिक एसिड गहरे यूटेक्टिक समाधान दो लैक्टिक एसिड और डीप यूटेक्टिक समाधान तीन यूरिया के साथ प्राप्त पैदावार से कम था।लिग्निन शुद्धता बायोमैस के तीन पूर्व उपचारों के लिए 70% से अधिक हो गई, गहरे यूटेक्टिक समाधान को छोड़कर अल्फा पत्तियों, एएग्रोपिला और बादाम के गोले के तीन यूरिया प्रीट्रीटमेंट, जिसने 65% की लिग्निन शुद्धता दी उच्चतम लिग्निन शुद्धता 90% से अधिक हो गई यह गहरे यूटेक्टिक समाधान एक उपचार के साथ प्राप्त किया गया था। लिग्निन शुद्धता और उपज डेटा प्रमुख घटक विश्लेषण के अधीन थे, जिसने गहरे यूटेक्टिक समाधान को एक उपचार को लिग्निन शुद्धता के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध दिखाया और इसे सबसे कम उपज के साथ शुद्धतम लिग्निन होने की पुष्टि की। गहरे यूटेक्टिक समाधान तीन का उपयोग करके निकाले गए लिग्निन में चीनी की मात्रा सबसे अधिक थी और उसके बाद समाधान दो और एक से प्राप्त किया गया था।इसी तरह, गहरे यूटेक्टिक समाधान एक लिग्निन निकालने की नाइट्रोजन सामग्री दो और तीन समाधानों से प्राप्त की तुलना में कम थी। निकाले गए लिग्निन में शर्करा के प्रकार को भी विशेषता थी, जिसमें डी-जाइलोस और डी-ग्लूकोज को सबसे प्रचुर मात्रा में मोनोसैकराइड्स का चित्रण किया गया था। निकाले गए लिग्न्स में मौजूद केमिकल फंक्शनल ग्रुप्स की जांच एफटीआरआईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी से की गई।3, 500 और 800 पारस्परिक सेंटीमीटर के बीच विभिन्न लिग्नान के इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा यहां प्रस्तुत किए जाते हैं। गहरे यूटेक्टिक समाधानों के साथ निकाले गए लिग्निन का स्पेक्ट्रा एक और दो अविजित और संयुग्मित कार्बोनिल समूहों के खींचते कंपन दिखाते हैं, जो तीन वाणिज्यिक लिग्नान में अनुपस्थित थे: कच्चे, सोडा संसाधित, और क्षार निकाले गए लिग्नान। कार्बोक्सिलिक एसिड सिग्नल, सी डबल बॉन्ड ओ, माइक्रोवेव-असिस्टेड डीप यूटेक्टिक सॉल्वेंट ट्रीटमेंट के साथ अपने निष्कर्षण और घुलनशीलता के दौरान एसिड के साथ कुछ लिग्निन कार्यों के संजीदशन की संभावना को इंगित करता है।ये परिणाम भूमध्य बायोसमान से उच्च शुद्धता के मूल्य वर्धित लिग्निन निकालने की संभावना प्रदर्शित करते हैं, जिसका वर्तमान में इसका सही मूल्यांकन नहीं किया गया है और लिग्निन की शुद्धता सुनिश्चित करते हुए इष्टतम गहरे यूटेक्टिक सॉल्वेंट को निर्धारित करने में मदद कर सकते हैं।

Research

JoVE Journal

Chemistry

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Glucosinolate निष्कर्षण और विश्लेषण उच्च दबाव तरल क्रोमैटोग्राफी साथ के लिए एक सरल विधि (एचपीएलसी)

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संवहनी चिकना मस्तिष्क कोशिकाओं के उपचार के लिए रुक-सूखे बेरी पाउडर से पॉलीफेनोल के निष्कर्षण और शुद्धि<em&gt; विट्रो में</em

Epidemiological studies indicate that increased flavonoid intake correlates with decreased mortality due to cardiovascular diseases (CVD) in the United ...

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Protocols for preparing and testing catalytic aerogels by incorporating metal species into silica and alumina aerogel platforms are presented. Three ...

Microfluidic Chips for In Situ Crystal X-ray Diffraction and In Situ Dynamic Light Scattering for Serial Crystallography

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सीटू के क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन में और सीरियल क्रि के लिए सीटू डायनामिक लाइट कैटरिंग में Microfluidic चिप्स

This protocol describes fabricating microfluidic devices with low X-ray background optimized for goniometer based fixed target serial crystallography. The ...

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एक Bisulfite निष्कर्षण प्रोटोकॉल का उपयोग मिश्रण से Aldehydes और प्रतिक्रियाशील Ketones की जुदाई

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मजबूत क्षेत्र Adiabatic Ionization के साथ Polyatomic कट्टरपंथी Cations में Ultrafast कंपन जुटना की माप

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