One of the main challenges in biorefinery is the efficient fractionation and use of lignocellulosic biomass. In this sense, pretreatment with deep eutectic solvents (DES) is highlighted as a clean and effective separation method, due to its selective solubilisation of hemicellulose and lignin fractions while preserving cellulose. This study presents a process of the enrichment of polysaccharide content and the improvement of enzymatic digestibility using choline chloride (ChCl) and lactic acid (LA) or glycerol (Gly) in brewery spent grain (BSG) pretreatment. Additionally, it describes how improvements can be made in obtaining polysaccharide-rich material through a response surface methodology, this by means of analysing the operational conditions (temperature, reaction time, and molar ratio) using ChCl:LA. The optimised operational conditions (130 °C, 90 min, and 1:8 mol/mol) generate a 75 % enrichment of polysaccharide fraction and the removal of 77.13 %, 50.70 %, and 100 % of acid-soluble lignin, xylan, and arabinan, respectively. Moreover, the process enhances the saccharification of glucan and xylan to almost 70 % using Cellic CTec2, and to 80 % of glucan and 40 % of xylan using A. niger CECT 2700 enzymatic extract. This constitutes a promising approach to the fractioning of cellulose and lignin from BSG through DES pretreatment, which is unfeasible using traditional pretreatment methods.

中文翻译：

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通过深度共熔溶剂预处理增强啤酒厂废粮的生物精炼：通过响应面方法优化多糖富集


生物精炼的主要挑战之一是木质纤维素生物质的高效分馏和使用。从这个意义上说，使用深共熔溶剂 （DES） 进行预处理被认为是一种清洁有效的分离方法，因为它可以在保留纤维素的同时选择性溶解半纤维素和木质素组分。本研究介绍了在啤酒厂废粮 （BSG） 预处理中使用氯化胆碱 （ChCl） 和乳酸 （LA） 或甘油 （Gly） 富集多糖含量和提高酶消化率的过程。此外，它还描述了如何通过响应面方法改进获得富含多糖的材料，这是通过使用 ChCl：LA 分析操作条件（温度、反应时间和摩尔比）。优化的操作条件（130 °C、90 min 和 1：8 mol/mol）可分别产生 75% 的多糖组分，并分别去除 77.13 %、50.70 % 和 100% 的酸溶性木质素、木聚糖和阿拉伯聚糖。此外，该工艺使用 Cellic CTec2 将葡聚糖和木聚糖的糖化提高到近 70%，使用黑曲霉 CECT 2700 酶提取物将葡聚糖和木聚糖的糖化提高到 80% 和 40%。这构成了一种很有前途的方法，可以通过 DES 预处理从 BSG 中分离纤维素和木质素，而使用传统的预处理方法这是不可行的。