Selective multistage extraction process of biomolecules from vine shoots by a combination of biological, chemical, and physical treatments

Abstract

A multistep extraction process was proposed to recover polyphenols, reducing sugars, and soluble lignin from vine shoots. A physical pretreatment by high voltage electrical discharges (HVED) was followed by an enzymatic hydrolysis and a final delignification step by alkaline hydrolysis. HVED before enzymatic hydrolysis enhanced the extraction of polyphenols (+72%), reducing sugars (+43%), and soluble lignin (+104%) as compared to control experiments (enzymatic hydrolysis). HVED also reinforced the subsequent delignification process by reducing 10% lignin content in exhausted residues. Identification and quantification of ferulic acid, resveratrol, p -coumaric acid, and hydroxybenzoic acid were carried out using high-performance liquid chromatography. Un procédé d'extraction sélectif et multi-étapes a été proposé pour récupérer les polyphénols, les sucres réducteurs et la lignine soluble des sarments de vigne. Un prétraitement physique par les décharges électriques de haute tension (DEHT) a été suivi d'une hydrolyse enzymatique et d'une étape de délignification finale par hydrolyse alcaline. L'application des DEHT avant l'hydrolyse enzymatique améliore l'extraction des polyphénols (+72%), des sucres réducteurs (+43%) et de la lignine soluble (+104%) par rapport au contrôle (hydrolyse enzymatique). Les DEHT ont également renforcé le processus de délignification ultérieur, en réduisant de 10% la teneur en lignine dans les résidus épuisés. L'identification et la quantification de l'acide férulique, du resvératrol, de l'acide p -coumarique et de l'acide hydroxybenzoïque ont également été réalisées par HPLC. • Alkaline hydrolysis enhances polyphenol and soluble lignin extraction. • Enzymatic hydrolysis improves polyphenol and reducing sugar extraction. • HVED combined with enzymatic hydrolysis enhances the saccharification process. • HVED combined with enzymatic hydrolysis ameliorates a second step delignification.