1. Potential of lignin multifunctionality for a sustainable skincare: Impact of emulsification process parameters and oil-phase on the characteristics of O/W Pickering emulsionsOihana Gordobil, Nicole Blažević, Marjana Simonič, Anna Malgorzata Sandak, 2023, original scientific article Keywords: lignin particles, pickering emulsions, vegetable oils, UV protection, synergic effect
Published in DKUM: 06.05.2024; Views: 188; Downloads: 11
 Full text (6,41 MB)
This document has many files! More... |
2. Kraft lignin/tannin as a potential accelerator of antioxidant and antibacterial properties in an active thermoplastic polyester-based multifunctional materialKlementina Pušnik Črešnar, Alexandra Zamboulis, Dimitrios Bikiaris, Alexandra Aulova, Lidija Fras Zemljič, 2022, original scientific article Abstract: This research focuses on key priorities in the field of sustainable plastic composites that will lead to a reduction in CO2 pollution and support the EU’s goal of becoming carbon neutral by 2050. The main challenge is to develop high-performance polyphenol-reinforced thermoplastic composites, where the use of natural fillers replaces the usual chemical additives with non-toxic ones, not only to improve the final performance but also to increase the desired multifunctionalities (structural, antioxidant, and antibacterial). Therefore, poly (lactic acid) (PLA) composites based on Kraft lignin (KL) and tannin (TANN) were investigated. Two series of PLA composites, PLA-KL and PLA-TANN, which contained natural fillers (0.5%, 1.0%, and 2.5% (w/w)) were prepared by hot melt extrusion. The effects of KL and TANN on the PLA matrices were investigated, especially the surface physicochemical properties, mechanical properties, and antioxidant/antimicrobial activity. The surface physicochemical properties were evaluated by measuring the contact angle (CA), roughness, zeta potential, and nanoindentation. The results of the water contact angle showed that neither KL nor TANN caused a significant change in the wettability, but only a slight increase in the hydrophilicity of the PLA composites. The filler loading, the size of the particles with their available functional groups on the surfaces of the PLA composites, and the interaction between the filler and the PLA polymer depend on the roughness and zeta potential behavior of the PLA-KL and PLA-TANN composites and ultimately improve the surface mechanical properties. The antioxidant properties of the PLA-KL and PLA-TANN composites were determined using the DPPH (2,2′-diphenyl-1-picrylhydrazyl) test. The results show an efficient antioxidant behavior of all PLA-KL and PLA-TANN composites, which increases with the filler content. Finally, the KL- and PLA-based TANN have shown resistance to the Gram-negative bacteria, E. coli, but without a correlation trend between polyphenol filler content and structure.
Keywords: poly (lactic acid), Kraft lignin, tannin, multifunctionality of PLA composites, surface mechanical properties, antioxidant/antibacterial activity
Published in DKUM: 18.09.2023; Views: 495; Downloads: 26
Full text (3,87 MB)
This document has many files! More... |
3. Frakcionacija lignocelulozne biomase ter njena pretvorba v vredne produkte : magistrsko deloUrška Brence, 2023, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo se osredotočili na biomaso rastlinskega izvora, imenovano lignocelulozna biomasa. Predstavljene so teoretske osnove, uporaba, valorizacija ter ovire in zastoji pri komercializaciji lignoceluloze. V eksperimentalnem delu je najprej podrobno opisan in prikazan postopek določevanja sestave izbrane biomase, tj. bukove žagovine. V nadaljevanju je predstavljena frakcionacija biomase, depolimerizacija lignina in hemiceluloze ter hidroliza celuloze. Ugotovili smo, da je bukova žagovina sestavljena iz pepela (0,87%), vode (6,14%), glukoze (37,11%), ksiloze (19,25), kislinsko topnega lignina (1,40%) in kislinsko ne-topnega lignina (24,03%). Rezultati depolimerizacije lignina kažejo, da je iz lignina možno pridobivanje vrednih produktov, kot so gvajakol, kreozol, 2-metoksi-4-propilfenol, 4-hidroksi-3,5-metoksiacetofenon, 4-alil-2,6-dimetoksifenol in še vrsta drugih produktov. Z depolimerizacijo hemiceluloze smo uspešno pridobili produkt z dodano vrednostjo furfural. Po hidrolizi celuloze smo ugotovili, da naš izbran postopek izolacije celuloze ni najbolj primeren, saj smo s pomočjo HPLC analize v hidrolizatu zaznali ksilozo in lignin.
V drugem delu magistrske naloge je predstavljena tudi hipotetična biorafinerija, ki simulira proizvodnjo biometanola z uplinjanjem dveh različnih bioloških virov in sicer borovega lesa in biooglja. Celoten procesni model je simuliran v programski opremi Aspen Plus. S pomočjo simulacije smo ugotovili, da lahko iz 1000 kg borovega lesa pridobimo približno 629 kg biometanola s 98,7 % čistostjo. V primeru, ko proizvajamo biometanol iz biooglja, lahko iz 1000 kg biomase sintetiziramo 763,62 kg biometanola s 99,2 % čistostjo.
Keywords: biomasa, lignocelulozna biomasa, frakcionacija biomase, biorafinerija, lignin
Published in DKUM: 07.03.2023; Views: 584; Downloads: 83
Full text (2,75 MB) |
4. Evaluation of LNPs as an emulsion stabilizer in Pickering emulsions for cosmetic applications : master's thesisNicole Blažević, 2022, master's thesis Abstract: The growing concern about the environmental impact and human health risk related to the excessive use of synthetic ingredients in cosmetics and topical formulations calls for the exploration of safe and sustainable natural alternatives. Kraft lignin is a polyphenolic compound generated as a by-product from the kraft pulping process in large quantities annually worldwide. In addition to its commercial availability, its structural features and diverse functional properties make it worth to be considered as a bio‐active ingredient for cosmetic and personal care products.
The intrinsic limitations of its native form for the development of high-performance products can be overcome by morphology control through particle size reduction to nanoscale. Therefore, in this research lignin nanoparticles were evaluated for the stabilization of Pickering emulsions. First, a screening of conditions and ingredients was carried out to assess the most suitable parameters for the synthesis of emulsions. The synthesis of final Pickering emulsions was performed using a rotor-stator homogenizer followed by ultrasound. The quality of emulsions stabilized with LNPs were assessed in relation to the emulsification process parameters and ingredients used in the formulation. In generenal, higher concentration of LNPs and volume of oil favoured the emulsion stability. Sun protection factor test showed promising values for application of LNPs in the sunscreen field. We compared the SPF of emulsions prepared with orange, coconut, and paraffin oil. The results showed that emulsion with orange oil had the highest SPF at 16.5, with coconut oil it was 8.8, and the lowest for emulsion with paraffin oil which was 1.7.
Keywords: lignin, LNPs, oils, Pickering emulsions
Published in DKUM: 05.09.2022; Views: 941; Downloads: 0
Full text (6,36 MB) |
5. Razgradnja lignina med preraščanjem gobe pleurotus ostreatus na lignoceluloznem substratu : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMelisa Gjura, 2019, undergraduate thesis Abstract: Lignocelulozni substrati so v večji meri sestavljeni iz lignina, vsebujejo pa tudi hemicelulozo in celulozo. Če želimo lignocelulozne materiale uporabljati v različne industrijske namene, je razgradnja lignina pomemben predkorak. Lignin se lahko razgrajuje v fazi preraščanja z določeno gobo. Gobe izločajo specifične encime, ki pomagajo razgrajevati lignin do te mere, da se lahko nadalje vršijo reakcije s celulozo in hemicelulozo. Razgradnja lignina je v naravi počasen proces.
V laboratorijskem merilu smo želeli preveriti vpliv prisotnosti gobe Pleurotus ostreatus na razgradnjo lignina. Zanimala nas je razlika med razgradnjo lignina dveh substatov in sicer slame ter miskantusa. Oba substrata spadata med lignocelulozne materiale, vendar ima pšenična slama v osnovi večji delež lignina, kot pa miskantus. Eksperiment je temeljil na različnih substratih, ki so bili predobdelani z isto gobo. Inkubacijski čas vzorcev je bil 30 dni. Merili smo razliko v vsebnosti lignina na začetku in na koncu preraščanja, ter v različnih vmesnih časovnih intervalih. Vzorci so bili predhodno pripravljene mešanice piščančjega gnoja z žagovino in substatom, preraščenim z gobo v različnih razmerjih. Kot kontrolne vzorce smo pripravili tudi mešanice substrata, ki ni bil predobdelan z gobo P. ostreatus ter piščančjega gnoja z žagovino v enakih razmerjih. Opazovali smo razliko v razgradnji lignina. Da bi rezultate podkrepili, smo kvantificirali nekatere monosaharide, ki bi morali nastajati, medtem ko se lignin razgraja.
Ugotovitve diplomskega dela so, da je inkubacijski čas 30 dni bistveno prekratek za znatno zmanšanje koncentracije lignina v lignoceluloznih substratih. Žal nismo dokazali niti, da goba pozitivno vpliva na razgradnjo lignina. Rezultati, ki smo jih pridobili s pomočjo Klasonove metode, so razpršeni in ne dajejo jasnega vpogleda, kako in koliko lignina je moč razgraditi na izbranih substratih. Z raziskavami nismo uspeli dokazati neposredne korelacije med razgradnjo lignina in vsebnostjo monosaharodov, saj dobljeni rezultati nakazujejo na to, da gobe nastale monosaharide porabijo kot vir enegije za svojo nadaljno rast.
Keywords: lignin, monosaharidi, Klasonova metoda, Pleurotus ostreatus
Published in DKUM: 10.10.2019; Views: 1333; Downloads: 98
Full text (3,84 MB) |
6. Anaerobna digestija z glivami predobdelanega substrataJanez Smerkolj, 2017, undergraduate thesis Abstract: Mešanica piščančjega gnoja in žagovine je odpadek, ki nastane pri vzreji piščancev. Uporablja se kot substrat pri proizvodnji bioplina. Kompleksna lignocelulozna zgradba lesa vsebuje lignin, ki mikroorganizmom omejuje dostop do celuloze in hemiceluloze, kar se kaže z nižjo presnovo substrata pri anaerobni digestiji. V diplomski nalogi smo piščančji gnoj in žagovino predobdelali z glivami bele trohnobe, ki smo jih predhodno pustili preraščati na ječmenovi slami. Med preraščanjem gob Trametes versicolor in Pleurotus ostreatus so se v slamo izločili ektoencimi, kot so lakaza in peroksidaza. Ti encimi razgradijo kompleksno strukturo lignina in tako omogočijo mikroorganizmom dostop do celuloze. Anaerobno digestijo smo izvedli pri različnih razmerjih mešanic piščančjega gnoja z žagovino in ječmenove slame preraščene z gobami. Za kontrolo smo uporabili ječmenovo slamo, ki ni bila preraščena z glivo. Posamezen poskus smo izvajali v paru. Fermentorje smo 21 dni vzdrževali pri konstantni temperaturi, ϑ = 42 °C. Prostornino plina, ki je nastal med fermentacijo, smo merili z metodo izpodrinjene tekočine. Koncentracijo nastalega bioplina smo določali z analizo na plinskem kromatografu.
Rezultati so pokazali, da se največ bioplina proizvede pri mešanici, ki je vsebovala 50 % specifično predobdelane slame. Nepreraščena slama je pri anaerobni digestiji v vseh razmerjih s piščančjim gnojem proizvedla največ bioplina v primerjavi s slamo preraščeno z gobami. Pet dnevna inkubacija mešanice piščančjega gnoja z žagovino in specifične preraščene slame oziroma navadne slame, se je izkazala za časovno najproduktivnejšo. Ugotovili smo, da vrsta mešanice piščančjega gnoja z žagovino in raznih tipov predobdelane slame, nima očitnega vpliva na koncentracijo metana in ogljikovega dioksida.
Keywords: anaerobna digestija, bioplin, lignin, piščančji gnoj, Pleurotus ostreatus, Trametes versicolor
Published in DKUM: 19.09.2017; Views: 1858; Downloads: 194
Full text (2,46 MB) |
7. PROIZVODNJA BIOPLINA S SOSUBSTRATOM KORUZNO SLAMOŽiga Šut, 2016, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela je ugotoviti ali je smiselno uporabiti koruzno slamo kot sosubstrat pri proizvodnji bioplina. Zanimalo nas je ali je koruzna slama dovolj zanimiva zamenjava za druge energetske rastline, kot npr. koruzno silažo. Ekonomsko je koruzna slama boljša izbira, saj je načeloma zastonj (ostanek na poljih po žetvi), prav tako pa ni primarni kmetijski proizvod.
Eksperimentalni del smo si zastavili tako, da smo pod enakimi termodinamskimi pogoji preizkusili več različnih nastavitev mešanic živalskega gnoja, koruzne silaže in koruzne slame. Pri vseh nastavitvah smo uporabili inokulum iz bioplinarne Jezera (Panvita d.d) in substrate, ki jih uporabljajo v bioplinarnah Jezera in Draženci (Perutnina Ptuj d.d) z dodatkom koruzne slame. Preverili smo, če dodatek koruzne slame izboljša donos bioplina v različnih kombinacijah. Med poskusom smo spremljali dnevni in kumulativen dobitek bioplina ter sestavo pridobljenega bioplina. Ker je količina proizvedenega bioplina odvisna od količine ogljikovih hidratov, lignina in ekstraktov smo izvedli še analizo, ki nam je podala vrednosti le-teh pred in po anaerobni digestiji. V ta namen smo uporabili Klasonovo metodo.
Potrdili smo hipotezo, da v določenih primerih koruzna slama izboljša proizvodnost bioplina, ovrgli pa smo hipotezo, da se z ligninom med procesom anaerobne digestije ne dogaja nič, saj smo zabeležili zmanjšanje mase lignina.
Keywords: bioplin, anaerobna digestija, koruzna slama, Klasonova metoda, lignin
Published in DKUM: 14.10.2016; Views: 2149; Downloads: 107
Full text (2,46 MB) |
8. Določanje vsebnosti lignina v hmeljuKlara Frangež, 2016, undergraduate thesis Abstract: Lignin je edinstven in kompleksni naravni amorfni polimer katerega natančna kemična struktura ni dobro znana. Je izjemno vsestranski izdelek, ki se nahaja v rastlinah, predvsem v celicah, med celicami in v celičnih stenah. Rastlinam zagotavlja trdno strukturo; zelenjavi omogoča, da je bolj hrustljava in čvrsta, drevesom pa višjo rast.
Namen diplomskega dela je bil razvoj in vpeljava metode za določanje lignina v rastlinskem tkivu zdravih in obolelih hmeljnih rastlin s spektrofotometričnim postopkom.
V diplomskem delu smo z večkratnimi ekstrakcijami analizirali različne dele hmelja (korenine, liste, trto in storžke) ter primerjali razliko vsebnosti lignina v obolelem (npr. z viroidom razpokanosti skorje agrumov - CBCVd) in zdravem hmelju. Predpostavljali smo, da ima zdrava rastlina višjo vsebnost lignina kot obolela, česar z meritvami nismo povsem potrdili. Ugotovili smo, da pri nekaterih delih rastlin ni signifikantnih razlik pri vsebnosti lignina, drugje pa so. Tako smo dokazali, da najmanjšo vsebnost lignina vsebujejo korenine, sledijo jim storžki, listi in trta.
Prav tako smo v diplomskem delu preverili ali je valovna dolžina, ki se uporablja za merjenje absorbance v literaturi, primerna. Potrdili smo, da je za delo primerna valovna dolžina 280 nm.
Potrdili smo tudi, da je metoda za določanje lignina v rastlinskih delih hmelja z UV-Vis spektrofotometričnim postopkom točna, natančna (ponovljiva in obnovljiva) ter primerna za nadaljnje analize določanja lignina. Test linearnosti je pokazal, da je metoda v delovnem območju od 0,53 mg do 6,6 mg linearna.
Keywords: lignin, hmelj, UV-Vis, viroid
Published in DKUM: 16.09.2016; Views: 1626; Downloads: 222
Full text (2,67 MB) |
9. ANAEROBNA DIGESTIJA LIGNOCELULOZNIH MATERIALOV S PREDOBDELAVO Z GLIVAMI LESNE TROHNOBEJernej Rotar, 2014, undergraduate thesis Abstract: Lignocelulozni materiali (les, slama, stebla alternativnih rastlin, različni agroživilski ostanki) lahko vsebujejo velik delež lignina, ki ga bakterije težko predelujejo v bioplin. Zato ostane lignin neizkoriščen pri anaerobni razgradnji materiala. S predobdelavo z različnimi glivami ga je mogoče pretvoriti v obliko, ki je primernejša za bakterije. Tako predobdelan lignin bakterije bolje izkoristijo in ga lažje predelajo v bioplin.
V laboratorijskem merilu smo želeli izboljšati učinkovitost proizvodnje bioplina iz lignoceluloznih materialov. Kot substrat smo uporabili les, ki smo ga predhodno predobdelali z glivama Trametes versicolor in Hypoxylon fragiforme. Naredili smo tudi nekaj mešanic substrata s piščančjim gnojem ter proučili vpliv na proizvodnjo bioplina. Za primerjavo smo uporabili rezultate, dobljene z uporabo neobdelanih substratov ter čiste celuloze in inokuluma. Proučevali smo vpliv deleža lignina v lignoceluloznih materialih na količino nastalega bioplina v procesu anaerobne digestije. Poleg tega smo spremljali potek anaerobne digestije in nastajanja bioplina ter časovno spremembo vsebnosti lignina v lignoceluloznih materialih obdelanih z glivo in med procesom anaerobne digestije.
Ugotovili smo, da je pri anaerobni digestiji obdelanega lesa nastalo nekoliko več bioplina kot pri neobdelanem. Če primerjamo predobdelavo z glivama, je proizvodnja bioplina iz predobdelanega materiala z glivo Hypoxylon fragiforme višja, kot iz predobdelanega materiala z glivo Trametes versicolor. Dodatek piščančjega gnoja k lesu pa ima učinkovit vpliv na donos bioplina.
Keywords: lignocelulozni materiali, lignin, bioplin, predobdelava z glivami, anaerobna digestija
Published in DKUM: 26.09.2014; Views: 2360; Downloads: 267
Full text (2,29 MB) |
10. ANAEROBNA DIGESTIJA LIGNOCELULOZNIH MATERIALOV ZA PROIZVODNJO BIOPLINAVuk Radojković, 2013, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu prikazujemo študijo vpliva predobdelave lignoceluloznih materialov z glivo Trametes Versicolor in vpliv deleža lignina v lignoceluloznih materialih na količino nastalega bioplina v procesu anaerobne digestije. Poleg tega smo preučevali stopnjo razkroja lignina po končanem procesu anaerobne digestije, časovno spremembo vsebnosti lignina v lignoceluloznih materialih obdelanih z glivo ter optimalno velikost delcev substrata za analizo vsebnosti lignina. Kot substrata smo uporabili koruzno slamo in celulignin, izoliran iz kostanja, sama ali zmešana v različnih razmerjih. Tako dobljene vzorce substratov smo predobdelali z glivo Trametes Versicolor. Za primerjavo so služili rezultati, dobljeni z uporabo neobdelanih substratov ter čiste celuloze in inokuluma.
Ugotovili smo, da pri digestiji koruzne slame, same ali zmešane z celuligninom, nastane več bioplina, če le ta ni predobdelana z glivo. Pri tem je najdonosnejša kar sama koruzna slama. Pri čistem celuligninu je opažen obraten trend, in sicer je donos bioplina bistveno večji pri predobdelanem celuligninu.
Rezultati kažejo, da je za analizo vsebnosti lignina najoptimalnejša uporaba substratov z delci velikosti med 2 in 2,5 mm. Vsebnost lignina se pri obraščanju materialov z glivo najprej zniža, nato po nekaj dneh sledi naraščanje, zatem ponovni pad in ponovno naraščanje.
Keywords: Bioplin, predobdelava, anaerobna digestija, lignin, koruzna slama, Trametes Versicolor
Published in DKUM: 16.07.2013; Views: 2962; Downloads: 74
 Link to full text |
