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Mild Acid-Catalyzed Atmospheric Glycerol Organosolv Pretreatment Effectively Improves Enzymatic Hydrolyzability of Lignocellulosic Biomass
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-11-12 , DOI: 10.1021/acsomega.9b02993 Kaneza Pascal 1 , Hongyan Ren , Fubao Fuelbiol Sun , Shuxian Guo 1 , Jinguang Hu 2 , Jing He 3
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-11-12 , DOI: 10.1021/acsomega.9b02993 Kaneza Pascal 1 , Hongyan Ren , Fubao Fuelbiol Sun , Shuxian Guo 1 , Jinguang Hu 2 , Jing He 3
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Conventional atmospheric glycerol organosolv pretreatment is energy-intensive with the requirement of long time and/or high temperature. Herein, acid-catalyzed atmospheric glycerol organosolv (ac-AGO) pretreatment was developed under a mild condition to modify the sugarcane bagasse structure for improving enzymatic hydrolyzability. Using single factor and central composite design experiments, ac-AGO pretreatment was optimized at 200 °C for 15 min with 0.06% H2SO4 addition, wherein the hemicellulose and lignin removal rates were 82 and 52%, respectively, with extremely high cellulose retention of 98%. The ac-AGO-pretreated substrate exhibited good enzymatic hydrolyzability at a modest cellulase loading, affording a 70% glucose yield after 72 h. Multiple analysis tools were used to correlate the hydrolyzability of the substrate with its structural features. The results indicated that the mild ac-AGO pretreatment can modify the lignocellulosic biomass structure to achieve good hydrolyzability, mainly resulting in significant hemicellulose removal.
中文翻译：
轻度酸催化的大气甘油有机溶剂预处理可有效改善木质纤维素生物质的酶水解性
常规的常压甘油有机溶剂预处理需要大量时间和/或高温，因此需要消耗大量能量。在此，在温和的条件下开发了酸催化的大气甘油有机溶剂（ac-AGO）预处理，以修饰甘蔗渣的结构，以提高酶水解性。使用单因素和中心复合设计实验，以0.06％H 2 SO 4在200°C下优化了ac-AGO预处理15分钟此外，其中半纤维素和木质素的去除率分别为82％和52％，极高的纤维素保留率为98％。ac-AGO预处理的底物在适度的纤维素酶负载下表现出良好的酶水解性，在72小时后提供70％的葡萄糖产率。使用多种分析工具将底物的水解性与其结构特征相关联。结果表明，温和的ac-AGO预处理可以修饰木质纤维素生物质结构，以实现良好的水解性，主要导致大量的半纤维素去除。
更新日期：2019-11-27
中文翻译：
轻度酸催化的大气甘油有机溶剂预处理可有效改善木质纤维素生物质的酶水解性
常规的常压甘油有机溶剂预处理需要大量时间和/或高温，因此需要消耗大量能量。在此，在温和的条件下开发了酸催化的大气甘油有机溶剂（ac-AGO）预处理，以修饰甘蔗渣的结构，以提高酶水解性。使用单因素和中心复合设计实验，以0.06％H 2 SO 4在200°C下优化了ac-AGO预处理15分钟此外，其中半纤维素和木质素的去除率分别为82％和52％，极高的纤维素保留率为98％。ac-AGO预处理的底物在适度的纤维素酶负载下表现出良好的酶水解性，在72小时后提供70％的葡萄糖产率。使用多种分析工具将底物的水解性与其结构特征相关联。结果表明，温和的ac-AGO预处理可以修饰木质纤维素生物质结构，以实现良好的水解性，主要导致大量的半纤维素去除。
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