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Characterization of cardinal vine shoot waste as new resource of lignocellulosic biomass and valorization into value-added chemical using Plackett–Burman and Box Behnken
(Springer, 2021) Didaoui, Amine; Amrane, Abdeltif; Aksil, Tounsia; Boubieb, Naima
The objective of this work was to valorize a waste from cardinal vine shoot into a hydrolysate rich in reducing sugars. Plack- ett–Burman design was considered to identify the significant factors, while a Box Behnken design was considered to optimize the extraction in the following experimental conditions: 100 °C, 750 rpm, trifluoracetic acid (CF 3 O 2 H) concentration (TFA) in the range (1–10%), for 20 to 180 min and considering the following solid–liquid (S/V) ratios (1:1, 3:1, 5:1). The optimal result was 2.53% in sugars equivalent to a yield of 50.64% per gram of dry matter. Shoot vine waste was characterized by attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), X-ray diffraction (XRD), simultaneous thermal analysis (STA), and X-ray fluorescence (XRF). The chemical composition was 43.38% cellulose, 23.58% hemicel- lulose, 21.22% lignin, 2.53% ash, 5.82% crude protein, 11.7% moisture, and extractives (0.81% fat, 0.56% total sugars, 2.3% extractive (hexane-ethanol)). The promising potential of shoot vine waste to produce sugar and other added-value compounds was demonstrated.
Correction to: characterization of cardinal vine shoot waste as new resource of lignocellulosic biomass and valorization into value-added chemical using Plackett–Burman and Box Behnken
(Springer Nature, 2023) Didaoui, Amine; Amrane, Abdeltif; Aksil, Tounsia; Boubieb, Naima
The objective of this work was to valorize a waste from cardinal vine shoot into a hydrolysate rich in reducing sugars. Plackett–Burman design was considered to identify the significant factors, while a Box Behnken design was considered to optimize the extraction in the following experimental conditions: 100 °C, 750 rpm, trifluoracetic acid (CF3O2H) concentration (TFA) in the range (1–10%), for 20 to 180 min and considering the following solid–liquid (S/V) ratios (1:1, 3:1, 5:1). The optimal result was 2.53% in sugars equivalent to a yield of 50.64% per gram of dry matter. Shoot vine waste was characterized by attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), X-ray diffraction (XRD), simultaneous thermal analysis (STA), and X-ray fluorescence (XRF). The chemical composition was 43.38% cellulose, 23.58% hemicellulose, 21.22% lignin, 2.53% ash, 5.82% crude protein, 11.7% moisture, and extractives (0.81% fat, 0.56% total sugars, 2.3% extractive (hexane-ethanol)). The promising potential of shoot vine waste to produce sugar and other added-value compounds was demonstrated.
Synthèse et caractérisation d'un biocarburant à base d'une biomasse lignocellulosique
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2023) Didaoui, Amine; Aksil, Tounsia(Directeur de thèse)
Cette étude porte sur la faisabilité de valoriser une biomasse lignocellulosique en produisant et en caractérisant un biocarburant de 2 ème génération à partir du sarment de la vigne plus précisément de la variété cardinale qui est considérée comme un « déchet de bois ». L’analyse physico-chimique de ce déchet de sarment de la vigne a montré qu’elle cont ient environ 67 % (g/g) de l’holocellulose sous forme de cellulose et d’hémicellulose, qui est une source potentielle des sucres réducteurs. En premier lieu, ce travail se concentre principalement sur la caractérisation de la biomasse lignocellulosique, ainsi que la production d’hydrolysat riche en sucre réducteur fermenté par une levure boulangère (Saccharomyces cerevisiae) à partir du glucose d’hydrolysat détoxifié au cours d’une fermentation aérobie, distillé, purifié. L’étape de prétraitement choisie dans ce travail repose sur deux techniques : le traitement mécanique suivi d’une thermo-hydrolyse, et le traitement mécanique suivi par une hydrolyse chimique sous un acide dilué. Une optimisation des conditions de production de l’hydrolysat a été réalisée en utilisant la technique des plans d’expérience (plan de Plackett-Burman et plan de Box Behnken) pour atteindre une teneur maximale en glucose. Les déchets de sarments ont été caractérisés par spectroscopie infrarouge à réflexion totale atténuée et a transformée de Fourier (ATR-FTIR), diffraction des rayons X (DRX), analyse thermique simultanée (ATS), fluorescence des rayons X (FRX) et microscopie électronique à balayage (MEB). Le résultat optimal était de 2,53% en sucres équivalant à un rendement massique de 50,64%. La composition chimique était la suivante : 43,38 % de cellulose, 23,58 % d'hémicellulose, 21,22 % de lignine, 2,53 % de cendres, 5,82 % de protéines brutes, 11,7 % d'humidité et des matières extractibles (0,81 % de matières grasses, 0,56 % de sucres totaux, 2,3 % de matières extractibles (Hexane-éthanol)). En fait, un plan composite central rotatif a été utilisé pour obtenir le maximum de sucres réducteurs utilisés dans la fermentation du bioéthanol comme source de carbone. Le total des sucres réducteurs a été estimé par la méthode de l'acide dinitrosalicylique (DNS)