Chemical Changes in the Industrial Extractive-Containing Sidestreams of Norway Spruce (Picea abies) During Storage
Abstract
This dissertation focuses on the changes in the chemical composition of Norway
spruce (Picea abies) industrial sidestreams during outside storage, with a
particular focus on the behavior of hydrophilic and lipophilic extractive groups
as well as the selected individual extractives. Detailed chromatographic analyses
of extracted bark, needles, and stumps stored in several setups revealed the
degradation patterns of various extractive groups. Generally, hydrophilic
extractives showed more significant disruption and losses during storage than
more stable lipophilic extractives. Stilbenes, tannins, and lignans were
particularly interesting compound groups that could feasibly be used for added-value
purposes. By revealing how storage affects wood degradation, the data
gathered and presented aim to assist in the handling and processing of wood-derived
raw material to increase its potential. Industries focused on developing
wood extractive applications may particularly benefit from this information.
Keywords: Norway spruce (Picea abies), wood extractives, storage
Tämä väitöskirja käsittelee kuusen (Picea abies) teollisissa sivuvirroissa ulkovarastoinnin aikana tapahtuvia kemiallisia muutoksia keskittyen erityisesti hydrofiilisten ja lipofiilisten uuteaineryhmien (kuten stilbeenien, tanniinien ja lignaanien) käyttäytymiseen, mutta myös yksittäisiin uuteaineisiin. Yksityiskohtaiset kromatografiset analyysit kuoresta, neulasista ja kannoista uutetuista uuteaineista, jotka varastoitiin erilaisissa varastointiolosuhteissa, osoittivat eri uuteaineryhmien tyypillisiä hajoamismalleja. Työssä kootulla ja esitetyllä aineistolla on mahdollista edistää puuperäisen uuteainerikkaan raaka-aineen kokonaisvaltaista teollista hyödyntämistä. Osoittamalla, miten varastointi vaikuttaa puun hajoamiseen, voidaan ennakolta arvioida ja suunnitella raaka-aineen käsittelyvaiheet niin, että sen kemiallinen koostumus säilyy lopullista käyttökohdetta silmällä pitäen mahdollisimman edullisena. Avainsanat: kuusi (Picea abies), puun uuteaineet, varastointi
Tämä väitöskirja käsittelee kuusen (Picea abies) teollisissa sivuvirroissa ulkovarastoinnin aikana tapahtuvia kemiallisia muutoksia keskittyen erityisesti hydrofiilisten ja lipofiilisten uuteaineryhmien (kuten stilbeenien, tanniinien ja lignaanien) käyttäytymiseen, mutta myös yksittäisiin uuteaineisiin. Yksityiskohtaiset kromatografiset analyysit kuoresta, neulasista ja kannoista uutetuista uuteaineista, jotka varastoitiin erilaisissa varastointiolosuhteissa, osoittivat eri uuteaineryhmien tyypillisiä hajoamismalleja. Työssä kootulla ja esitetyllä aineistolla on mahdollista edistää puuperäisen uuteainerikkaan raaka-aineen kokonaisvaltaista teollista hyödyntämistä. Osoittamalla, miten varastointi vaikuttaa puun hajoamiseen, voidaan ennakolta arvioida ja suunnitella raaka-aineen käsittelyvaiheet niin, että sen kemiallinen koostumus säilyy lopullista käyttökohdetta silmällä pitäen mahdollisimman edullisena. Avainsanat: kuusi (Picea abies), puun uuteaineet, varastointi
Main Author
Format
Theses
Doctoral thesis
Published
2024
Series
ISBN
978-951-39-9881-3
Publisher
Jyväskylän yliopisto
The permanent address of the publication
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9881-3Use this for linking
ISSN
2489-9003
Language
English
Published in
JYU Dissertations
Contains publications
- Artikkeli I: Halmemies, E. S., Brännström, H. E., Nurmi, J., Läspä, O., & Alén, R. (2021). Effect of Seasonal Storage on Single-Stem Bark Extractives of Norway Spruce (Picea abies). Forests, 12(6), Article 736. DOI: 10.3390/f12060736
- Artikkeli II: Halmemies, E. S., Alén, R., Hellström, J., Läspä, O., Nurmi, J., Hujala, M., & Brännström, H. E. (2022). Behaviour of Extractives in Norway Spruce (Picea abies) Bark during Pile Storage. Molecules, 27(4), Article 1186. DOI: 10.3390/molecules27041186
- Artikkeli III: Halmemies, E. S., Brännström, H. E., Karjalainen, M., Nurmi, J., & Alén, R. (2023). Availability of extractives from various Norway spruce Picea abies stumps assortments. Journal of Wood Chemistry and Technology, 43(1), 13-27. DOI: 10.1080/02773813.2022.2152049
Copyright© The Author & University of Jyväskylä