Plantācijas kārklu mizas apstrāde, izmantojot ekstrakciju un organosolv delignifikāciju, kā rīku fitoķimikāliju ieguvei.

Abstract

Literatūras apskatā apkopota informācija par kārklu izplatību Latvijā, to izmantošanas iespējām, kā arī par kārklu mizas ķīmisko sastāvu. Apkopota informācija par biorafinācijas principu un par lignocelulozes pamatkomponentu noteikšanas metodēm. Darba eksperimentālajā daļā veikts vairāku plantācijas kārklu šķirņu salīdzinājums. Veiktas plantācijas kārklu “Klara” mizas ekstrakcijas, izmantojot divus dažādus ekstrakcijas režīmus, salīdzināti iegūtie rezultāti, kā arī veikta iegūto ekstraktu raksturošana, nosakot kopējo polifenolu daudzumu, kopējo proantocianidīnu daudzumu, kā arī veikta individuālu savienojumu identifikācija, izmantojot UHPLC-MS/MS sistēmu. Analizēti iegūtie mizas atlikumi pēc ekstrakcijas, izvērtēta ekstrakcijas ietekme uz mizu. Izekstrahētā miza izmantota kā izejviela organosolv delignifikācijas procesā, analizēts izdalītais lignīns, iegūtā ūdenī šķīstošā daļa, kā arī atlikums pēc delignifikācijas. Izvērtētas šo frakciju izmantošanas iespējas.

The literature review summarizes information on Salix in Latvia, the possibilities of their use, as well as the chemical composition of the Salix bark. The information on the concept of biorafinery and methods for the determination of the main components of lignocellulose biomass have been summarized. In the experimental part of this work a comparison of several plantation Salix varieties was performed. The extraction of bark of the plantation Salix “Klara” was carried out using two different extraction regimes, the obtained results were compared, and the characterization of the obtained extracts was carried out by determining the total amount of polyphenols, the total amount of proanthocyanidins, as well as identification of individual compounds using the UHPLC-MS/MS system. The extracted bark residues after extraction were analyzed and the effect of extraction on the bark was evaluated. The extracted bark was used as the raw material for the organosolv delignification process, the lignin extracted, the water soluble fraction as well as the residue after delignification were analyzed. Possibilities of using these fractions have been evaluated.