Preparation of crystal flakes of p-coumaric and ferulic acids from Erianthus arundinaceus culms and leaves as a side process of cellulosic-ethanol production
We developed a simple process for the preparation of crystal flakes of p-coumaric and ferulic acids from an extract obtained after the alkali pretreatment of Erianthus arundinaceus culms and leaves for the calcium-capturing-by-carbonation (CaCCO) process for cellulosic-ethanol production. These phenolic acids were moderately extracted by calcium hydroxide and purified by adsorption to the synthetic adsorbent SP700 with subsequent elution by 60% (v/v) ethanol solution. After
concentrating the eluate by evaporation and allowing the resultant murky solution to settle, yellow crystal flakes mainly consisting of p-coumaric acid (82.0% of the total weight) and ferulic acid (7.4 % of the total weight) were obtained, corresponding to recoveries of 46.3 % and 13.1 %, respectively. Thus, we demonstrated a new side process for phenolic acid recovery by simple purification steps. The integration of this side process into the main cellulosic-ethanol production stream could not only save eluent (ethanol) but also enable the ethanol in the eluate to be reused with the aid of a distillation facility in the main stream, thereby strengthening the ability of the bio-refinery industry to produce cost-competitive valuables.
CaCCO (Calcium Capturing by Carbonation)法を用いたエリアンサス茎葉からのエタノール製造プロセスにおいて、副生するフェノール酸（ p－クマル酸及びフェルラ酸）を沈殿固形物として回収するための工程を検討した。
CaCCO法での水酸化カルシウム前処理時に可溶化した両フェノール酸は、合成吸着剤に吸着後、60 ％ (v/v)エタノールにより脱離した。溶離液を回収・濃縮した後、室温に６時間静置し再結晶させることで淡黄色の沈殿物が析出した。本沈殿物の中のp－クマル酸とフェルラ酸の含有量は、全沈殿物重量に対してそれぞれ82.0 %と7.4 %であり、回収効率はそれぞれ46.3 % と13.1 %であった。このように、エタノール製造工程において可溶化する副産物を簡素な工程で回収・精製できることを実証した。それに加えて、本工程では、主産物となるエタノールをフェノール酸精製時の溶離液及び溶媒として使用し、エタノール精製工程を併用してこれを効率的に再生することで、バイオリファイナリー工程全体の最適化が可能となるものと期待される。
雑誌名
農研機構研究報告 食品研究部門
雑誌名(英)
Bulletin of the NARO, Food Research
号
1
ページ
19 - 28
発行年
2017-03
出版者
国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構
National Agriculture and Food Research Organization (NARO)
よりご利用いただけます。
セルロース系エタノール製造時の副工程としてのErianthus arundinaceus 茎葉部からのp- クマル酸及びフェルラ酸の結晶粉末の調整
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