Oxidation reactions of phenolic extractive compounds in wood
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2020-03-17
Department
Major/Subject
Biomass Refining
Mcode
CHEM3021
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
en
Pages
43+11
Series
Abstract
This thesis investigated the oxidation of phenolic extractive compounds in fresh wood immediately after the structure of wood is broken and the compounds come in contact with each other, ambient air and light at room temperature. Experimental part was conducted by sawing frozen birch wood to sawdust and then extracting it immediately with 80% acetone. Some sawdust was dried before acetone extraction and used as a comparison. Color of the sawdust samples was measured using CIELAB measurements and the reactivity of the samples was assessed by autohydrolysis trials. Extracts were analyzed using GC-MS, GC-FID, HPAEC and UV-vis spectrometry. There was a clear difference in the colors of the sawdust samples after acetone extraction. Dried samples had darkened visibly during drying and the extraction did not remove the colored compounds from the sawdust. Immediate extraction after sawing also yielded more extractives and the immediately extracted sawdust had less acetone soluble content after autohydrolysis than dried sawdust. Extract from immediately extracted sawdust contained (-)-epicatechin and sucrose that were present in extract from dried sawdust samples in significantly smaller quantities or in some cases completely absent. Conversely, glucose and fructose contents were higher in the extract from dried sawdust. A clear correlation between the disappearance of (-)-epicatechin in the extract and the discoloration during drying in sawdust could be seen. This enforces the theory that polyphenols are a key component in wood discoloration after felling.Tässä opinnäytetyössä tutkittiin fenolisten yhdisteiden hapettumisreaktioita ilman ja valon vaikutuksesta puussa välittömästi puun kaatamisen ja sahaamisen jälkeen. Kokeellisessa osassa reaktioita tutkittiin sahaamalla jäisestä koivusta purua, joka uutettiin välittömästi asetonilla. Purua ja uuteaineita verrattiin samasta puusta tehtyihin verrokkinäytteisiin, jotka oli tehty uuttamalla puru asetonilla vasta sulatuksen ja kuivauksen jälkeen. Purujen väriä vertailtiin CIELAB-määrityksen avulla ja purujen reaktiivisuutta arvioitiin autohydrolyysikokeilla. Uutteiden koostumuksen määrityksessä käytettiin kromatografisia ja optisia menetelmiä. Purujen värimittauksissa havaittiin selkeä ero kuivattujen ja välittömästi uutettujen näytteiden välillä. Kuivatut näytteet olivat selvästi tummempia, eikä uutto muuttanut väriä merkittävästi. Kuivatun purun uutteessa oli myös vähemmän (-)-epikatekiinia ja sakkaroosia, mutta enemmän glukoosia ja fruktoosia, kuin välittömästi uutetun purun uutteessa. Purun tummumisen ja (-)-epikatekiinin vähenemisen välillä havaittiin selkeä yhteys, joka vahvistaa käsitystä feno-listen yhdisteiden tärkeydestä puun tummumisessa.Description
Supervisor
Vuorinen, TapaniThesis advisor
Ruuttunen, KyöstiSaranpää, Pekka
Keywords
wood extractives, phenolic compounds, discoloration, oxidation
