بررسی تغییرات شیمیایی، طیفی و ریزساختاری زیست توده کاه گندم توسط پیش فرآوری ترکیبی ازن - قلیا

پیش فرآوری یک پیش نیاز برای بهبود هضم پذیری زیست توده های لیگنوسلولزی با درجه سرسختی بالا است. با این حال، هنوز در مولفه های کلیدی تغییرات زیست توده در اثر پیش فرآوری ها، بحث های قابل توجهی وجود دارد. در مطالعه حاضر، مولفه های شیمیایی، طیفی و ساختاری زیست توده کاه گندم قبل و بعد از یک پیش فرآوری ترکیبی به وسیله پایش از طریق آنالیزهای شیمیایی، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) ارزیابی شد. از یک پیش فرآوری ترکیبی ازن - قلیا برای تخریب ساختار لیگنوسلولزی کاه گندم با هدف بهبود قابلیت دسترسی به محتوای ترکیبات قندی آن استفاده شد. بدین منظور، اثر پنج متغیر نرخ تولید ازن (۱، ۲ و ۳ گرم بر ساعت)، زمان ازن دهی (۱۵، ۳۰ و ۴۵ دقیقه)، نرخ جریان ازن / اکسیژن (صفر، ۳ و ۶ لیتر بر دقیقه)، محتوای رطوبت کاه گندم (۱۰۰، ۲۰۰ و ۳۰۰ درصد وزنی بر مبنای تر) و مقدار اوره (صفر، ۵/۱ و ۳ درصد وزنی) بر چهار پاسخ محتوای دیواره سلولی (NDF)، دیواره سلولی بدون همی سلولز (ADF)، لیگنین (ADL)، pH و همبستگی آن ها با روش سطح پاسخ (RSM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دو متغیر نرخ جریان و محتوای رطوبت بیشترین درصد تاثیرگذاری در اکثر پاسخ ها را به خود اختصاص دادند. بالاترین همبستگی ها بین دو پاسخ pH با NDF )۹۰/۰(R۲ = و ADL با NDF )۶۴/۰(R۲ = بدست آمد. شرایط بهینه در نرخ تولید ازن ۳ گرم بر ساعت، زمان ۴۵ دقیقه، نرخ جریان ازن/اکسیژن ۵/۳ لیتر بر دقیقه، رطوبت ۱۰۰ درصد وزنی و مقدار اوره ۳ درصد وزنی بدست آمد و در این شرایط، کاهش معنی داری در محتوای همی سلولز (۹/۵۶ درصد)، لیگنین (۵۰ درصد) و pH (۷۶/۵۵ درصد) بدون اختلاف معنی دار در سلولز نسبت به نمونه بدون پیش فرآوری مشاهده شد. نتایج تحقیق حاضر، کارایی بالای پیش فرآوری پیشنهادی را در تخریب الیاف دیواره سلولی کاه گندم در دما و فشار محیط به اثبات رساند. ارتباط

Keywords:

پیش فرآوری ازن - قلیا , روش سطح پاسخ , میکروسکوپ الکترونی روبشی , طیف سنجی پراش ایکس