ИСТИНА

Исследована динамика делигнификации растительной биомассы при обработке озоном. Определена зависимость содержания остаточного лигнина от удельного расхода озона. Показано, что на начальном этапе озонирования озон расходуется преимущественно на реакцию с лигнином. С помощью метода ВЭЖХ получены кинетические профили водорастворимых продуктов озонирования, подтверждающие озонолитическую деструкцию лигнина. Исследованы структурные изменения лигноцеллюлозной биомассы (пшеничной соломы) в процессе обработки озоном. С помощью СЭМ показано, что процесс удаления лигнина из клеточной стенки при озонировании направлен от вторичной клеточной стенки к первичной. В ходе делигнификации визуализируется обособление микрофибрилл целлюлозы, утрата жесткости клеточных стенок, при интенсивной обработке полное удаление межклеточного вещества и разволокнение целлюлозы. Определена зависимость среднего диаметра микрофибрилл целлюлозы озонированной соломы от расхода озона. Полученные результаты указывают на структурный коллапс (слипание целлюлозных волокон) при содержании остаточного лигнина менее 10 %. Установлена связь между расходом озона, содержанием лигнина и реакционной способностью обработанной озоном растительной биомассы в реакциях ферментативного гидролиза в сахара. Определены величины оптимального расхода озона, позволяющие получить максимальный выход сахаров в ферментативной реакции: 2-3 моль. О3 на 1 моль С9ФПЕ фенил-пропановых структурных субъединиц, содержащегося в исходной биомассе лигнина, ~10-15 масс.%.. При больших дозах озона степень конверсии биомассы снижается, что, в основном, связано со структурными изменениями в лигноцеллюлозном композите.