Characteristics of lignin from flax shives as affected by extraction conditions.

Citation

Ross, K.A. et Mazza, G. (2010). « Characteristics of Lignin from Flax Shives as Affected by Extraction Conditions. », International Journal of Molecular Sciences, 11(10), p. 4035-4050. doi : 10.3390/ijms11104035

Résumé

La lignine, un composé polyphénolique, est un constituant important des anas de lin. La structure polyphénolique de cette molécule fait en sorte qu’elle est une source potentielle de divers produits intéressants sur le plan commercial, des produits chimiques fins par exemple. Nous comparons la performance de différentes méthodes d’isolement de la lignine. Nous avons isolé la lignine des anas de lin à l’aide d’une méthode d’extraction alcaline classique et par un nouveau procédé d’extraction expérimental à l’aide d’eau de faible polarité sous pression (EFPP). Nous avons déterminé le rendement en lignine et la composition chimique des fractions de lignine. Le traitement classique à l’alcali (NaOH 1,25 M, 80 °C pendant 5 h) permettait d’extraire 92 g de lignine par kg d’anas de lin, alors que la technique d’extraction à l’EFPP donnait des rendements de l’ordre de 27 à 241 g de lignine par kg d’anas de lin. Nous avons déterminé la pureté et la composition monomérique de la lignine obtenue dans les deux conditions d’extraction par spectroscopie UV et oxydation par le nitrobenzène alcalin. La méthode classique à l’alcali (NaOH 1,25 M, 80 °C pendant 5 h) donnait une lignine de faible pureté et le plus faible rendement en produits d’oxydation par le nitrobenzène. En ce qui concerne les extractions par l’EFPP assistées par alcali, la température avait un effet opposé sur le rendement en lignine et les produits d’oxydation par le nitrobenzène. L’augmentation de la température permettait d’extraire davantage de lignine, mais réduisait le rendement en produits d’oxydation par le nitrobenzène. Le faible rendement en produits d’oxydation par le nitrobenzène peut être attribué à la formation de structures condensées de la lignine ou à la dissolution sélective de ces structures condensées durant le traitement à haute température sous pression en milieu alcalin. Nous avons utilisé la pyrolyse analytique, à l’aide d’une pyrosonde couplée à un système CG‑SM, pour déterminer la composition moléculaire des échantillons de lignine. Nous avons obtenu des rendements totaux en produits de pyrolyse de la lignine de 13,3 % dans le cas de la lignine extraite par NaOH 1,25 M, de 64,7 % dans le cas de la lignine extraite par l’EFPP assistée par alcali et de 30,5 % dans le cas des anas de lin non traités. Nous avons détecté les principaux composés dérivés de la lignine, comme le gaïacol, le 4‑vinyl‑gaïacol, le 4‑méthyl‑gaïacol, le syringol, l’eugénol, l’isoeugénol, le catéchol, l’homocatéchol et la vanilline, dans tous les échantillons.

Date de publication

2010-01-01

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