undefined

Enzyme-assisted nanofiltration to enrich tannins from softwood bark extract

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Kyllönen, Hanna; Borisova, Anna S.; Heikkinen, Juha; Kilpeläinen, Petri; Rahikainen, Jenni; Laine, Christiane

Tiivistelmä

Softwood bark is a rich source of renewable chemicals, including phenolic compounds known as tannins. Tannins can be extracted from bark with hot water, but the yield can be relatively low, leading to dilute extracts. Next to tannin, a considerable amount of extracted dry matter comprised of carbohydrates, and bark carbohydrates limit the applicability of the extract in applications that demand high purity. This study used membrane filtration to refine and concentrate tannins produced from hot water extracts of softwood bark. Enzymatic hydrolysis of bark carbohydrates prior to membrane filtration was assessed as means to improve the separation of bark sugars from bark phenols. Enzymatic hydrolysis using an optimised enzyme mixture liberated 55% of bark carbohydrates mainly by degradation of pectin and other polysaccharides in spruce unrefined tannins. Separation of bark phenols from the enzyme-treated extract by precipitation at acidic pH and subsequent microfiltration produced low tannin yield. Instead, keeping bark phenols soluble at alkaline pH allowed us to concentrate them 15-fold with good and stable flux using nanofiltration. Additionally, enzymatically liberated sugars permeated well through the nanofiltration membrane, decreasing the free sugar content of the concentrated tannin from 31% to 7.4%. However, diafiltration did not seem to decrease the proportion of free sugars in the concentrate further. This enzyme-assisted nanofiltration concept was successfully upscaled to a pilot scale which was a promising result for improved industrial applicability of softwood bark tannins in the future.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Luonnonvarakeskus

Kilpeläinen Petri Orcid -palvelun logo

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Borisova Anna Orcid -palvelun logo

Laine Christiane

Kyllönen Hanna Orcid -palvelun logo

Rahikainen Jenni Orcid -palvelun logo

Heikkinen Juha Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier BV

Volyymi

205

Artikkelinumero

117441

Sivut

10 p.

Julkaisu­foorumi

57776

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia; Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka; Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.indcrop.2023.117441

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä