Determination of saccharides in wood hydrolysis lignin by High Performance Liquid Chromatography

Abstract

Biomass from a tree contains three main components: cellulose, hemicellulose, and lignin. Lignin is an abundant material which is mainly produced as a by-product of the paper and pulp industry. Most of the lignin that is currently extracted, is burned as a low energy fuel, but lignin has a much bigger potential. The lignin used in this work is produced for valorisation purposes. The valorisation of lignin into beneficial products such as biofuels, chemicals and bio-based polymers is an important topic as the planet is running out of other limited resources such as fossil fuels. To be able to apply lignin, the additives in the lignin must be known. The pre-treatment processes applied to wood biomass change lignin structure and leave behind saccharides and other contaminants. The amount and types of free saccharides in lignin is important to know so that the lignin can be purified, and the saccharides used for other purposes. High performance liquid chromatography is an efficient technique for the determination of saccharides in lignin. In estonian: Puitbiomass koosneb kolmest põhikomponendist: tselluloos, hemitselluloos ja ligniin. Ligniini toodetakse kõrvalsaadusena tselluloosi- ja paberitööstuses. Suurem osa ligniinist kasutatakse ära madala energiasisaldusega kütusena, kuid ligniinil on tegelikult palju suurem potentsiaal. Antud töös uuritud ligniin on toodetud väärindamise eesmärgil. Ligniini muutmine kasulikeks toodeteks nagu biokütused, kemikaalid ja biopolümeerid on oluline teema, kuna fossiilsed kütused hakkavad vaikselt otsa saama. Enne, kui saab hakata ligniinist tootma kasulike materjale või kemikaale, on vaja teada ligniinis olevaid lisandeid. Ligniini eraldamisel rakendatud eeltöötlusprotsessid muudavad ligniini enda struktuuri, jätavad maha vabasid suhkruid ja muid lisandeid. Ligniinis olevate vabade sahhariidide kogust ja tüüpi on oluline teada, et oleks võimalik ligniini ennast rikastada ja antud suhkruid kasutada muudel eesmärkidel. Kõrgefektiivne vedelikkromatograafia on tõhus meetod suhkrute määramiseks ligniinis.