Extracting condition of useful components from biomass by high hydrostatic pressure treatment and ionic liquid and its mechanism

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12405
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 64030:Environmental materials and recycle technology-related
• Research Institution: Soka University
• Principal Investigator: Shimizu Akio 創価大学, 理工学部, 教授 (20235641)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イオン液体 / セルロース / クロレラ / 抽出 / 溶解 / 静水圧

Outline of Final Research Achievements

Since it is important to dissolve biomass in order to extract useful components, we investigated the effectiveness of ionic liquids and hydrostatic treatment. Cellulose is a major component of wood, and the cell walls of algae also contain cellulose, and how to dissolve them is an important issue. First, the optimum dissolution conditions using an ionic liquid and a co-solvent (DMSO) were clarified. It was also clarified that by putting chlorella in an ionic liquid 1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate-DMSO mixed solution and pretreating it with hydrostatic pressure, more lipids and fatty acids can be extracted compared to atmospheric pressure.

Free Research Field

物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

セルロースは地球上に最も多く生産され、蓄積されている再生利用可能な天然有機炭素資源であり、バイオマテリアル・医療・生物分野あるいはプラスチック代替品の原料として期待されるが難溶性の問題があった本研究の結果からイオン液体で容易にセルロースが溶解できる条件が明らかになったことで利用に向けて進んだと考えられる。さらに、セルロースは藻類の細胞壁の主成分で藻類から脂質やバイオディーゼルの原料となる脂肪酸を取り出すには細胞壁を壊す必要があるがイオン液体および静水圧を利用することでこれまでより安全に効率的に抽出することができたことからバイオマスからの有用成分の抽出の新たな方法が提案できたと考えられる。