Einfluss ausgewählter Parameter bei hydrothermal und alkalisch gestützten Pretreatmentprozessen auf die enzymatische Zugänglichkeit von Biomassereststoffen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Straubing
Attenkofer
2015
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| Schriftenreihe: | Nachwachsende Rohstoffe in Forschung und Praxis
18 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 180 S. Ill., graph. Darst. 24 cm |
| ISBN: | 9783942742528 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
13
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 17
1.1 WAS KOMMT NACH DER PETROCHEMIE? 17
1.2 SACCHARIDBAUSTEINE ALS VIELSEITIGER ROHSTOFF FUER DIE STOFFLICHE
VERWERTUNG 18
1.3 AUFSCHLUSS VON LIGNOCELLULOSEHALTIGER BIOMASSE 20
1.3.1 SINN UND NUTZEN DES PRETREATMENTS IM ALLGEMEINEN 20
1.3.1.1 NAOH-PRETREATMENT 21
1.3.1.2 HYDROTHERMALES PRETREATMENT 27
1.3.1.3 MIKROWELLEN- PRETREATMENT 29
1.4 ROHSTOFF WEIZENSTROH 30
1.4.1 VORKOMMEN STROH WELTWEIT / DEUTSCHLAND UND BISHERIGE NUTZUNG 30
1.4.1.1 ROHSTOFFKOSTEN WEIZENSTROH VOR UND NACH BIORAFFINERIE 31
1.4.2 STRUKTURELLE EIGENSCHAFTEN VON LIGNOCELLULOSE, IM BESONDEREN VON
WEIZENSTROH 32
1.4.3 ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON SACCHARIDSTRUKTUREN IN WEIZENSTROH 35
1.4.4 ALKALISCHE BEHANDLUNG VON WEIZENSTROH 37
1.5 ROHSTOFF KAFFEEBRUEHRUECKSTAND 37
1.5.1 KAFFEEMARKT WELTWEIT / DEUTSCHLAND UND KAFFEEPREISE 37
1.5.2 KAFFEEBRUEHRUECKSTAND - BISHERIGE ERKENNTNISSE 39
1.5.2.1 STRUKTURELLE EIGENSCHAFTEN VON KBR 39
1.5.3 ROHKAFFEE 39
1.5.3.1 SACCHARIDZUSAMMENSETZUNG 40
1.5.4 ROESTKAFFEE 42
1.5.4.1 VERAENDERUNGEN DES ROHKAFFEES BEIM ROESTEN 42
1.5.4.2 EINFLUSS DER BOHNENROESTUNG AUF DIE KOHLENHYDRATZUSAMMENSETZUNG
42
1.5.5 HERSTELLUNG VON INSTANT KAFFEEPRODUKTEN 44
1.5.6 INDUSTRIELLE EXTRAKTIONSVERFAHREN FUER DIE HERSTELLUNG VON
INSTANT-KAFFEE 45
1.5.7 EXTRAKTION VON GEROESTETEN KAFFEEBOHNEN IM LABORMASSSTAB 46
1.5.8 BEKANNTE AUFBEREITUNGSVERFAHREN FUER KAFFEEBRUEHRUECKSTAND 47
1.5.9 EIGNUNG FUER DIE ENZYMATISCHE HYDROLYSE 48
1.6 ZIELSTELLUNG DER ARBEIT 49
2 MATERIALIEN 51
2.1 GERAETSCHAFTEN 51
2.1.1 REAKTORSYSTEME FUER DAS PRETREATMENT 51
2.1.1.1 LABORMIKROWELLENREAKTOR 51
2.1.1.2 REAKTIONSAUTOKLAV 52
2.1.2 ANALYSENGERAETE UND SONSTIGE GERAETE 54
2.2 CHEMIKALIEN UND ENZYME 55
2.2.1 VERWENDETE CHEMIKALIEN 55
2.2.2 KOMMERZIELLE ENZYMPRAEPARATE 55
2.2.2.1 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG VON WEIZENSTROH 55
2.2.2.2 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG VON KAFFEEBRUEHRUECKSTAND 55
2.3 ROHSTOFFBESCHREIBUNG 57
2.3.1 WEIZENSTROH 57
2.3.2 KAFFEEBRUEHRUECKSTAND 57
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14 INHALTSVERZEICHNIS
3 METHODEN 59
3.1 VORBEHANDLUNG UND ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON WEIZENSTROH 59
3.1.1 PRETREATMENT 59
3.1.2 ENZYMATISCHE HYDROLYSE 60
3.1.2.1 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG DES HYDROLYSATES 60
3.1.2.2 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG DES AUFSCHLUSSGEMISCHES UND
GEWASCHENEN
FESTSTOFFS : 60
3.2 VORBEHANDLUNG UND ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON KAFFEEBRIIHRIICKSTAND
61
3.2.1 AUFBEREITUNG 61
3.2.2 PRETREATMENT 62
3.2.3 ENZYMATISCHE HYDROLYSE 63
3.2.3.1 ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON KAFFEEBRUEHRUECKSTAND OHNE WEITERE
AUFSCHLUSSBEHANDLUNG 63
3.2.3.2 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG VON KAFFEEBRUEHRUECKSTAND NACH
PRETREATMENT 64
3.3 BESTIMMUNG VON ENZYMAKTIVITAETEN MIT MODELLSUBSTRATEN 64
3.3.1.1 ARABINOFURANOSIDASE, SS-MANNOSIDASE, SS-GLUCOSIDASE UND
SS-XYLOSIDASE .... 65
3.3.1.2 XYLANASE 65
3.3.1.3 CELLULASE 66
3.3.1.4 MANNANASE 67
3.4 BERECHNUNG DES LEISTUNGS- UND ENERGIEEINTRAGS DURCH DEN
MIKROWELLENREAKTOR 67
3.5 MODELLIERUNG DES SEVERITY-FAKTORS 68
3.6 ANALYSEMETHODEN 70
3.6.1 HPLC SACCHARIDANALYTIK 70
3.6.2 MONOSACCHARIDANALYSE VON FESTSTOFFEN UND HYDROLYSATEN 71
3.6.2.1 MONOSACCHARIDANALYSE VON FESTSTOFFEN 71
3.6.2.2 MONOSACCHARIDANALYSE VON HYDROLYSATEN 71
3.6.3 BESTIMMUNG DER KORNGROESSENVERTEILUNG 72
3.6.4 BESTIMMUNG VON FASERBESTANDTEILEN 72
3.6.4.1 NEUTRAL-DETERGENTIEN-FASER (NDF) 72
3.6.4.2 SAEURE-DETERGENTIEN-FASER (ADF) 73
3.6.4.3 SAEURE-DETERGENTIEN-LIGNIN (ADL) 73
3.6.5 SAEURE-UNLOESLICHER LIGNINANTEIL 74
3.6.6 PROTEINGEHALT IN FESTSTOFFPROBEN 75
3.6.7 PROTEINGEHALT IN FLUESSIGPROBEN NACH BRADFORD 76
3.6.8 FETTGEHALT 76
3.6.9 TROCKENMASSE (TS) 76
3.6.10 ASCHEGEHALT (GLUEHRUECKSTAND) 77
3.6.11 GESAMTPHENOLGEHALT IN HYDROLYSATEN 77
3.6.12 BESTIMMUNG MINERALISCHER BESTANDTEILE 77
4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 79
4.1 ROHSTOFF WEIZENSTROH 79
4.1.1 ZUSAMMENSETZUNG WEIZENSTROH 79
4.1.2 NAOH-PRETREATMENT VON WEIZENSTROH 81
4.1.2.1 PRETREATMENT BEI MODERATEN TEMPERATUREN IM SCHUETTELINKUBATOR 81
4.1.2.2 PRETREATMENT BEI ERHOEHTEN TEMPERATUREN IM MIKROWELLENREAKTOR 85
4.1.3 ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON AUFSCHLUSSPRODUKTEN 92
4.1.3.1 BESTIMMUNG AUSGEWAEHLTER ENZYMAKTIVITAETEN VON KOMMERZIELL
ERHAELTLICHEN
TECHNISCHEN ENZYMPRAEPARATEN 92
4.1.3.2 ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON HEMICELLULOSE-REICHEM HYDROLYSAT 93
INHALTSVERZEICHNIS 15
4.1.3.3 ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON ALKALISCH VORBEHANDELTEM WEIZENSTROH
95
4.1.4 DISKUSSION WEIZENSTROH 99
4.2 RESTSTOFF KAFFEEBRUEHRUECKSTAND 103
4.2.1 CHARAKTERISIERUNG 103
4.2.1.1 ZUSAMMENSETZUNG 103
4.2.1.2 MAHLUNG / KORNGROESSE 105
4.2.1.3 SAEURE-/ PUFFERKAPAZITAET 107
4.2.2 ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON KBR 110
4.2.2.1 AUSWAHL GEEIGNETER ENZYMSYSTEME 110
4.2.2.2 EINFLUSS VON LAGERDAUER UND FETTGEHALT 111
4.2.2.3 SELEKTIVE ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON MANNAN 113
4.2.2.4 UNSELEKTIVE HYDROLYSE VON SACCHARIDEN IN KAFFEEBRUEHRUECKSTAND 115
4.2.2.5 EINSATZ VON PROTEASEN 120
4.2.2.6 ENZYMATISCHE VERZUCKERBARKEIT VON HYDROLYSATEN 121
4.2.3 ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON KAFFEEBRUEHRUECKSTAND NACH PRETREATMENT
124
4.2.3.1 VARIATION DER ENZYMKONZENTRATION 126
4.2.3.2 ALKALISCHES PRETREATMENT 128
4.2.3.3 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG NACH ALKALISCHER VORBEHANDLUNG 131
4.2.3.4 HYDROTHERMALES PRETREATMENT 135
4.2.3.4.1 HYDROTHERMALES PRETREATMENT IM REAKTIONSAUTOKLAVEN 135
4.2.3.4.2 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG NACH HYDROTHERMALER
VORBEHANDLUNG IM REAKTIONSAUTOKLAVEN 141
4.2.3.4.3 HYDROTHERMALES PRETREATMENT IM MIKROWELLENREAKTOR 142
4.2.3.4.4 ENZYMATISCHE VERZUCKERUNG NACH HYDROTHERMALER
VORBEHANDLUNG IM MIKROWELLENREAKTOR 146
4.2.3.5 BILDUNG VON INHIBITORISCHEN KOMPONENTEN DURCH HYDROTHERMALES
PRETREATMENT 148
4.2.3.6 SEVERITY-FAKTOR 150
4.2.3.7 OPTIMIERUNGSANSATZ: ENZYMATISCHE HYDROLYSE VON KBR MIT
NACHFOLGENDER
HYDROTHERMALER BEHANDLUNG 157
4.2.4 DISKUSSION KAFFEEBRUEHRUECKSTAND 159
4.2.4.1 EIGNUNG DES KAFFEEBRUEHRUECKSTANDS FUER DIE UNTERSUCHTEN VERFAHREN
159
4.2.4.2 ANSAETZE ZUR WEITEREN PROZESSOPTIMIERUNG 160
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 161
6 LITERATURVERZEICHNIS 165
7 ANHANG 173
7.1 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 173
7.2 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 175
7.3 TABELLENVERZEICHNIS 179
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| series | Nachwachsende Rohstoffe in Forschung und Praxis |
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| spelling | Unger, Irmgard Verfasser aut Einfluss ausgewählter Parameter bei hydrothermal und alkalisch gestützten Pretreatmentprozessen auf die enzymatische Zugänglichkeit von Biomassereststoffen Irmgard Unger Straubing Attenkofer 2015 180 S. Ill., graph. Darst. 24 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Nachwachsende Rohstoffe in Forschung und Praxis 18 Zugl.: München, Techn. Univ., Diss.,2014 Reststoff (DE-588)4236726-8 gnd rswk-swf Stroh (DE-588)4183724-1 gnd rswk-swf Enzymkatalyse (DE-588)4152480-9 gnd rswk-swf Kohlenhydrate (DE-588)4164517-0 gnd rswk-swf Kaffeebohne (DE-588)4162996-6 gnd rswk-swf Biomasse (DE-588)4006877-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Stroh (DE-588)4183724-1 s Kaffeebohne (DE-588)4162996-6 s Biomasse (DE-588)4006877-8 s Reststoff (DE-588)4236726-8 s Enzymkatalyse (DE-588)4152480-9 s Kohlenhydrate (DE-588)4164517-0 s b DE-604 Nachwachsende Rohstoffe in Forschung und Praxis 18 (DE-604)BV035709535 18 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028129038&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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