Published December 1, 2019 | Version v1
Publication Metadata-only

Fractionation of green coconut fiber using sequential hydrothermal/alkaline pretreatments and Amberlite XAD-7HP resin

Creators

  • 1. Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Description

The fractionation of agroindustrial and forest residues is a premise of the biorefinery concept. Thus, the present study focuses on pretreatments (hydrothermal and alkaline) and detoxification processes in order to transform green coconut fiber (GCF) into cellulose-rich material, dye biosorbent, bioactive phenolic compounds, lignin and arabinoxylan. The adsorption onto Amberlite XAD-7HP resin allowed the best recovery of phenolic compounds from hydrothermal pretreatment liquor, which presented potent antioxidant activities such as inhibition of hydroxyl and superoxide radicals of 77.05% and 76.88%, respectively. Acid precipitation was effective to recover 41.23% of the initial lignin content from alkaline pretreatment liquor. The detoxified hydrothermal pretreatment liquor was used as an additional source of glucose, increasing the final concentration of ethanol by 79.6% in simultaneous saccharification and fermentation of delignified GCF. Using delignified GCF as biosorbent, made it possible to obtain a static adsorption capacity of 200 mg of methylene blue dye per gram of biosorbent and good recyclability in dynamic experiments. Therefore, the proposed methodology guarantees a practical way of manufacturing value-added products from lignocellulosic materials.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تجزئة مخلفات الصناعة الزراعية والغابات هي فرضية لمفهوم المصفاة الحيوية. وبالتالي، تركز هذه الدراسة على المعالجات المسبقة (الحرارية المائية والقلوية) وعمليات إزالة السموم من أجل تحويل ألياف جوز الهند الخضراء إلى مادة غنية بالسليلوز، وصبغة بيولوجية ماصة، ومركبات فينولية نشطة بيولوجيًا، ولجنين وأرابينوكسيلان. سمح الامتزاز على راتنج أمبرلايت XAD -7HP بأفضل استرداد للمركبات الفينولية من سائل المعالجة المسبقة الحراري المائي، والذي قدم أنشطة مضادة للأكسدة قوية مثل تثبيط الهيدروكسيل وجذور الأكسيد الفائق بنسبة 77.05 ٪ و 76.88 ٪ على التوالي. كان الترسيب الحمضي فعالاً لاستعادة 41.23 ٪ من محتوى اللجنين الأولي من سائل المعالجة القلوية. تم استخدام خمور المعالجة المسبقة الحرارية المائية المزالة للسموم كمصدر إضافي للجلوكوز، مما زاد من التركيز النهائي للإيثانول بنسبة 79.6 ٪ في التسكير والتخمير المتزامنين لـ GCF غير المحترمة. باستخدام إطار التعاون العالمي غير المحدد كممتص حيوي، أصبح من الممكن الحصول على قدرة امتصاص ثابتة تبلغ 200 ملغ من صبغة الميثيلين الزرقاء لكل غرام من المواد الماصة الحيوية وقابلية إعادة التدوير الجيدة في التجارب الديناميكية. لذلك، تضمن المنهجية المقترحة طريقة عملية لتصنيع المنتجات ذات القيمة المضافة من المواد الليجنية السليلوزية.

Translated Description (French)

Le fractionnement des résidus agro-industriels et forestiers est une prémisse du concept de bioraffinerie. Ainsi, la présente étude se concentre sur les prétraitements (hydrothermaux et alcalins) et les processus de détoxification afin de transformer la fibre de coco verte (FVC) en matériau riche en cellulose, en biosorbant de colorant, en composés phénoliques bioactifs, en lignine et en arabinoxylane. L'adsorption sur la résine Amberlite XAD-7HP a permis la meilleure récupération des composés phénoliques à partir de la liqueur de prétraitement hydrothermique, qui présentait de puissantes activités antioxydantes telles que l'inhibition des radicaux hydroxyle et superoxyde de 77,05 % et 76,88 %, respectivement. La précipitation acide a été efficace pour récupérer 41,23 % de la teneur initiale en lignine de la liqueur alcaline de prétraitement. La liqueur de prétraitement hydrothermique détoxifiée a été utilisée comme source supplémentaire de glucose, augmentant la concentration finale d'éthanol de 79,6 % dans la saccharification et la fermentation simultanées du GCF délignifié. L'utilisation de GCF délignifié comme biosorbant, a permis d'obtenir une capacité d'adsorption statique de 200 mg de colorant bleu de méthylène par gramme de biosorbant et une bonne recyclabilité dans les expériences dynamiques. Par conséquent, la méthodologie proposée garantit un moyen pratique de fabriquer des produits à valeur ajoutée à partir de matériaux lignocellulosiques.

Translated Description (Spanish)

El fraccionamiento de residuos agroindustriales y forestales es una premisa del concepto de biorrefinería. Por lo tanto, el presente estudio se centra en los pretratamientos (hidrotérmicos y alcalinos) y los procesos de desintoxicación para transformar la fibra de coco verde (GCF) en material rico en celulosa, biosorbente de colorante, compuestos fenólicos bioactivos, lignina y arabinoxilano. La adsorción en la resina Amberlite XAD-7HP permitió la mejor recuperación de compuestos fenólicos del licor de pretratamiento hidrotérmico, que presentó potentes actividades antioxidantes como la inhibición de radicales hidroxilo y superóxido de 77.05% y 76.88%, respectivamente. La precipitación ácida fue eficaz para recuperar el 41,23% del contenido inicial de lignina del licor de pretratamiento alcalino. El licor de pretratamiento hidrotérmico destoxificado se utilizó como fuente adicional de glucosa, aumentando la concentración final de etanol en un 79,6% en la sacarificación y fermentación simultáneas de GCF deslignificado. El uso de GCF deslignificado como biosorbente, permitió obtener una capacidad de adsorción estática de 200 mg de colorante azul de metileno por gramo de biosorbente y una buena reciclabilidad en experimentos dinámicos. Por lo tanto, la metodología propuesta garantiza una forma práctica de fabricar productos de valor añadido a partir de materiales lignocelulósicos.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تجزئة ألياف جوز الهند الخضراء باستخدام معالجات حرارية مائية/قلوية متسلسلة وراتنج أمبرلايت XAD -7HP
Translated title (French)
Fractionnement de la fibre de noix de coco verte à l'aide de prétraitements hydrothermaux/alcalins séquentiels et de résine Amberlite XAD-7HP
Translated title (Spanish)
Fraccionamiento de fibra de coco verde utilizando pretratamientos hidrotérmicos/alcalinos secuenciales y resina Amberlite XAD-7HP

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2980488200
DOI
10.1016/j.jece.2019.103474

Is supplement to
https://openalex.org/W4365448051 (Other)
https://openalex.org/W4200062473 (Other)
https://openalex.org/W3136363774 (Other)
https://openalex.org/W3003341720 (Other)
https://openalex.org/W2911580213 (Other)
https://openalex.org/W2368990678 (Other)
https://openalex.org/W2353695339 (Other)
https://openalex.org/W2141365869 (Other)
https://openalex.org/W2082625820 (Other)
https://openalex.org/W2039327400 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1187410758
  • https://openalex.org/W1519556195
  • https://openalex.org/W1675557712
  • https://openalex.org/W1952720138
  • https://openalex.org/W1969645817
  • https://openalex.org/W1984975126
  • https://openalex.org/W2009050189
  • https://openalex.org/W2028107150
  • https://openalex.org/W2029024482
  • https://openalex.org/W2039563494
  • https://openalex.org/W2039906747
  • https://openalex.org/W2044554559
  • https://openalex.org/W2050591356
  • https://openalex.org/W2058120499
  • https://openalex.org/W2067601988
  • https://openalex.org/W2073056737
  • https://openalex.org/W2080922058
  • https://openalex.org/W2095071219
  • https://openalex.org/W2104082682
  • https://openalex.org/W2107181947
  • https://openalex.org/W2130729904
  • https://openalex.org/W2162004307
  • https://openalex.org/W2219675550
  • https://openalex.org/W2275471582
  • https://openalex.org/W2297483130
  • https://openalex.org/W2307245010
  • https://openalex.org/W2323742301
  • https://openalex.org/W2326477794
  • https://openalex.org/W2339468571
  • https://openalex.org/W2398381227
  • https://openalex.org/W2409020593
  • https://openalex.org/W2508274872
  • https://openalex.org/W2522225300
  • https://openalex.org/W2533850017
  • https://openalex.org/W2551884083
  • https://openalex.org/W2572825746
  • https://openalex.org/W2594220694
  • https://openalex.org/W2736105294
  • https://openalex.org/W2766749659
  • https://openalex.org/W2767616003
  • https://openalex.org/W2767803397
  • https://openalex.org/W2780802223
  • https://openalex.org/W2782033078
  • https://openalex.org/W2788448437
  • https://openalex.org/W2790748150
  • https://openalex.org/W2792316601
  • https://openalex.org/W2796208094
  • https://openalex.org/W2810215548
  • https://openalex.org/W2884393963
  • https://openalex.org/W2887676688
  • https://openalex.org/W2906872766
  • https://openalex.org/W394147361