Nghiên cứu tiền xử lý bã mía bằng dung môi eutectic sâu để tăng cường quá trình thủy phân cellulose

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá khả năng sử dụng dung môi eutectic sâu tự nhiên (NADES) để tiền xử lý bã mía, qua đó cải thiện quá trình thủy phân chuyển hóa cellulose thành glucose. Choline chloride (ChCl) được lựa chọn kết hợp với axit oxalic, axit lactic và glycerol để tổng hợp hệ xúc tác NADES. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol ChCl, tỷ lệ bã mía, thời gian và nhiệt độ tiền xử lý được khảo sát. Trong 3 hệ dung môi, ChCl và axit oxalic cho khả năng cải thiện thủy phân tốt nhất. Điều kiện tối ưu khảo sát gồm tỷ lệ mol ChCl acid 1:5, tỷ lệ bã mía 1:10 (g/g), thời gian tiền xử lý 90 phút và nhiệt độ 90°C, tương ứng nồng độ glucose đạt 5,427 mg/mL. Kết quả cho thấy, tiền xử lý bằng NADES làm biến đổi cấu trúc bề mặt bã mía, góp phần tăng khả năng tiếp cận cellulose và nâng cao hiệu quả thủy phân.

Từ khóa
Bã mía lignocellulose dung môi eutectic sâu tiền xử lý glucose

Tài liệu tham khảo

1.
Abel, G., Bhagwat, P., Amobonye, A., Singh, N. K., Permaul, K., & Pillai, S. (2025). Microwave-assisted deep eutectic solvent pretreatment of macadamia nut shells and pinewood shavings for effective saccharification and bioethanol production. Industrial Crops and Products, 237, 122263. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.122263
2.
Abolore, R. S., Jaiswal, S., & Jaiswal, A. K. (2024). Green and sustainable pretreatment methods for cellulose extraction from lignocellulosic biomass and its applications: A review. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications, 7, 100396. https://doi.org/10.1016/j.carpta.2023.100396
3.
Del Mar Contreras-Gámez, M., Galán-Martín, Á., Seixas, N., Da Costa Lopes, A. M., Silvestre, A., & Castro, E. (2023). Deep eutectic solvents for improved biomass pretreatment: Current status and future prospective towards sustainable processes. Bioresource Technology, 369, 128396. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.128396
4.
Liu, Y., Deak, N., Wang, Z., Yu, H., Hameleers, L., Jurak, E., Deuss, P. J., & Barta, K. (2021). Tunable and functional deep eutectic solvents for lignocellulose valorization. Nature Communications, 12(1), 5424. https://doi.org/10.1038/s41467-021-25117-1
5.
Miller, G. L. (1959). Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing Sugar. Analytical Chemistry, 31(3), 426-428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030
6.
Negi, T., Kumar, A., Sharma, S. K., Rawat, N., Saini, D., Sirohi, R., Prakash, O., Dubey, A., Dutta, A., & Shahi, N. C. (2024). Deep eutectic solvents: Preparation, properties, and food applications. Heliyon, 10(7), e28784. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e28784
7.
Raj, T., & Singh, V. (2024). Natural deep eutectic solvents (NADES) assisted deconstruction of oilcane bagasse for high lipid and sugar recovery. Industrial Crops and Products, 210, 118127. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.118127
8.
Rajapakse, H., Raviadaran, R., & Chandran, D. (2025). Deep eutectic solvents for pretreatment of lignocellulosic biomass: Towards circular bioeconomy. Results in Engineering, 26, 105188. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.105188
9.
Suthar, P., Kaushal, M., Vaidya, D., Thakur, M., Chauhan, P., Angmo, D., Kashyap, S., & Negi, N. (2023). Deep eutectic solvents (DES): An update on the applications in food sectors. Journal of Agriculture and Food Research, 14, 100678. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100678
10.
Wang, Q., Chen, J., Jiang, X., Huang, C., Hayashi, J., Meng, X., & Zhou, Y. (2026). Process intensification technology-assisted deep eutectic solvent pretreatment for fractionation of lignocellulosic biomass: A review. Green Chemistry, 28(26), 10807-10833. https://doi.org/10.1039/D6GC01236A