桉木热水预水解固相中组分变化规律

基于热水预抽提工艺,研究了预水解过程中固相组分的变化规律。以桉木片为原料,固定液比1∶6,设定预水解温度150、160、170和180℃,分别保温0、30、60、90和120min后,考察固相得率、纤维素保留率、半纤维素抽出率、酸溶木素和酸不溶木素脱除率的变化。结果表明,随着预水解温度和时间的延长,固相得率和纤维素保留率呈下降趋势,半纤维素抽出率和木素(酸不溶木素和酸溶木素)脱除率呈上升趋势。保温时间为90min时,纤维素保留率上升,酸不溶木素脱除率下降,其原因有待进一步探讨。     

几种速生阔叶材的特性分析及其CMP的制浆性能

针对不同种类速生阔叶材的物理化学组成与化学机械法制浆造纸性能进行研究,分析比较了三种桉木和一种三倍体毛白杨的物理化学性质;在制定的化学预处理条件下,用不同原料进行化学机械法制浆.实验结果表明：随着化学预处理药液用量的增加,磨浆能耗降低,纸浆得率有所降低,纤维束含量降低,纸浆纤维长级分的含量有所增加,纸页的物理性能,例如松厚度、耐破指数、抗张指数、伸长率、TEA等,都有明显的改善.三种桉木中,桉木DH3229的制浆造纸性能较好.     

单宁对桉木热水预水解的影响

以质量浓度为0,0.562,1.124,1.686,2.248和2.810g/L的单宁溶液作为预水解介质,在液比6∶1、温度190℃、保温时间60min的条件下对桉木进行预水解。通过对固相和液相中糖、木素以及其他物质和基团的变化,考察了单宁对桉木热水预水解的影响并对机理进行了讨论。结果表明,单宁会提升水解后桉木中糖类、乙酰基、木素等的得率,且随着单宁用量的增加,得率的提升程度变大。单宁有助于保护抽提出来的低聚糖的糖苷键,且随着用量的增加,保护作用增强。     

苎麻骨纤维素提取及微晶纤维素制备工艺研究

为了系统分离苎麻麻骨中的纤维素,并对其分离的纤维素制备微晶纤维素从而提高苎麻资源化利用率, 采用蒸汽爆破-碱法提取分离苎麻麻骨纤维素,探讨了反应温度、反应时间、NaOH浓度三个因素对纤维素提取效 果的影响,同时研究了Na2SO3浓度、HCl浓度、水解温度和水解时间对苎麻骨微晶纤维素制备工艺的影响,并对纤 维素和微晶纤维素进行了红外分析。结果表明,苎麻骨纤维素的最优提取分离工艺条件为反应温度90℃、NaOH浓 度10%、反应时间8h;微晶纤维素制备的最优工艺条件为HCl浓度4%、水解时间60min、Na2SO3浓度6%、水解温度80℃。 本研究结果为苎麻资源综合开发利用提供技术支持,也为其他植物生物质资源利用提供了理论参考。     

桉木热水预水解液成分的变化规律

采用固定液比(5∶1),在不同预水解温度(150~190℃)和保温时间(0~120min)下对桉木进行热水预水解研究。利用离子色谱仪定量表征原料及预水解液中糖组分,并测定预水解液的pH、酸溶木素以及糠醛类物质质量分数。确定最佳预水解条件为:液比5∶1,预水解温度190℃,保温时间60min。研究揭示预水解过程中各组分变化规律,为桉木综合利用平台建设提供了理论基础。     

水稻秸秆纤维素纳米晶须制备工艺优化

以水稻秸秆为原料,采用预处理和提纯处理工艺制备纤维素并进行工艺优化。预处理工艺中,NaOH浓度影响较显著,优化工艺参数为:NaOH浓度8.3%,固液比1∶5,温度20±2℃,时间24 h;提纯处理工艺中,各因素重要性依次为:温度NaOH浓度Na_2SO_3浓度时间固液比,优化工艺参数为:NaOH浓度2.4%、Na_2SO_3浓度2%、固液比1∶15、100℃条件下处理2 h;随着NaOH及Na_2SO_3浓度增大,水稻秸秆失重率增大,表面杂质减少,纤维素含量提高、而半纤维素和木质素含量减少。在此基础上采用TEMPO氧化物体系制备的纤维素纳米晶须尺寸小,结构均匀,制得率高。     

桉木预处理后固形物及提取液的特性

在不同条件下对桉木片进行碱预处理和高温水预水解,研究了其对木片残渣及提取液的影响.在高温水预水解后,木片中的聚戊糖含量随温度的升高或时间的延长而降低,这是预处理后木片失重的主要原因.凝胶渗透色谱(GPC)分析结果显示,碱预处理后木片及提取液中半纤维素的数均分子量降低,且温度越高降低越明显.与碱预处理相比,高温水预水解后木片中半纤维素的分子量大幅度降低,但多分散性仍与原料木片相近.采用酶解-温和酸水解的方法制备木素(EMAL),水预水解后木片与原料木片相比,木素的平均分子量增加,而多分散系数略有降低.木素的31P-NMR定量分析结果表明,经高温水预水解后,总酚羟基含量几乎增加一倍,S/G有所增加,但脂肪族羟基与羧基含量则大大降低.     

农作物秸秆超低酸水解的比较

在间歇反应釜中,以超低酸（硫酸质量分数为0.05%）水解的方法对5类15种农作物秸秆进行评价,并考察了温度与时间对不同秸秆水解的影响.结果表明:相同条件下,不同种类、同种类不同地区秸秆水解后还原糖浓度有很大差异,这与纤维素、半纤维素及木质素的含量及转化率有关.黑龙江的稻草、玉米秸秆及山东小麦秸秆的还原糖浓度较高,4种棉花秸秆的还原糖浓度都较低;还发现,木质素含量较高的秸秆,超低酸水解还原糖浓度较低,只是水解了部分半纤维素及极少量的纤维素.     

当归多糖的分级制备及组成分析

当归多糖经离子交换柱层析得到3个多糖组分:W-ASP1由葡萄糖及少量阿拉伯糖和半乳糖组成,为中性多糖;W-ASP2主要由半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖及糖醛酸(35.38%)组成,为弱酸性多糖;W-ASP3主要含半乳糖、阿拉伯糖和鼠李糖,糖醛酸含量最高(58.27%),结合单糖组成分析确定是一种果胶多糖.酸水解结合HPAEC-PAD色谱测定当归多糖中的糖醛酸种类为半乳糖醛酸.通过苯酚-硫酸法绘制半乳糖醛酸的干扰标准曲线,消除GalA干扰得到多糖样品的中性糖含量,结合糖醛酸含量从而真实反映了样品的总糖含量.     

棉杆原料的特性分析(第一报) 晋冀鲁豫纸板基地科技攻关项目之一

本文系统地分析了晋冀鲁豫四省棉杆不同部位的化学组成,测量了各部位纤维长宽度,并对外观形态进行了观测。从而为开辟棉杆原料配抄挂面牛皮箱纸板提供基础数据。实验表明,棉杆皮的韧皮纤维较长(平均2毫米)长宽比大。木质部纤维短小(平均长0.8毫米),分布均一。棉杆的化学组成比阔叶木的果胶、灰份含量高,纤维素稍低。就整个纤维形态、化学组成看,接近阔叶木的杨木、桉木。比一般稻麦草原料脱木素困难。棉荚纤维极短,灰份、木素含量高,备料中应除去。根部、枝桠部的化学组成、纤维形态,大体上与茎杆相同,不失为造纸的好原料。     

红麻芯碳基磁性固体酸催化剂的制备及应用

以红麻芯为基材,采用碳化-磺化法制备了磁性碳基固体酸催化剂,利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、能谱、比表面及孔隙度分析等对催化剂进行表征,并将其应用于纤维素水解反应来考察其催化活性。结果表明,固体酸催化剂中的Fe以Fe_3O_4的形式存在,并包含羟基、羧基、磺酸基等酸性基团。当水解时间为60 min、水解温度190℃、纤维素10 g/L、催化剂与纤维素质量比2∶1、催化剂表面酸1.4 mmol/g时,纤维素转化率可达96.6%,葡萄糖产率达42.8%。水解反应结束后,在外加磁场作用下催化剂可快速与反应体系分离。     

两种纤维素酶水解漂白针叶木纤维能力的比较

采用复合纤维素酶Celluclast 1.5L和内切纤维素酶Novozym 476等分别对漂白针叶木纤维进行了水解实验.通过对比两种酶的酶活力大小以及水解后纤维得率的变化情况,分析比较了两种纤维素酶水解纤维素纤维的能力大小.其结果显示:纤维素酶Celluclast 1.5L具有较高的滤纸酶活,而纤维素酶Novozym 476具有较高的CMC酶活.经纤维素酶Celluclast 1.5L水解处理后,随着酶用量的增加或酶处理时间的延长,纤维得率急速下降,当酶用量为20.0FPU/g、水解时间为2h时,纤维得率约为81%;当酶用量为10.0FPU/g、水解时间为48h时,纤维得率仅为55.34%,这说明纤维素酶Celluclast 1.5L对纤维素具有很强的水解作用,它不仅可以作用于纤维素的无定形区,同时也可以作用于纤维素的结晶区.纤维素酶Novozym 476亦能使纤维素发生一定程度的水解,但催化水解能力远低于纤维素酶Celluclast 1.5L,当Novozym 476用量为50.0CMCU/g时,仅有5%左右的纤维素水解成为葡萄糖.     

用容量法测定麦草原料的木素含量

造纸原料木素含量的测定,长期以来均采用72％硫酸法,测出的木素含量实际为酸不溶木素,不能代表原料中总木素含量。特别对草类原料,酸溶木素含量较高,例如麦草中的酸溶木素即占8.5％,同时,72％硫酸法,手续繁杂,一般至少三天才能得出数据。国外资料推荐草类原料用80％硫酸法测木素含量,也未摆脱重量法一系列的繁杂操作。海波值法是用容量法代替重量法的一种尝试,可测定出原料中包括酸不溶木素和酸溶木素的总木素量,不需苯醇抽提,直接用容量法测定,从而节省大量时间。试验中用了七种不同产地的麦草原料,求出克拉森木素含量和海波值之间的换算系数为1.5,克拉森木素是用80％硫酸法,由于温度低、时间短,酸水解时溶于酸的木素量较少,比较接近于原料的总木素含量。试验求出的克拉森木素和海波值(80％硫酸法)回归方程的相关系数为0.876,高于相关系数的起码值0.754,用于大生产中测定麦草原料的木素含量是可行的。     

麦秸秆稀酸水解条件的研究

通过对麦秸秆在相对较低的温度下稀酸水解实验研究,探讨了原料与稀硫酸的固液比,反应时间、稀硫酸浓度和温度对纤维素、半纤维素降解为还原糖含量的影响,确定麦秸秆最佳水解条件是：固液比为1：8、0．6％稀硫酸在160℃下反应1h,得到还原糖浓度50．34g／L、得率为61．96％。     

麦冬多糖的分离纯化及其组分的初步分析

采用高温水提取低温乙醇沉淀的方法得到麦冬粗多糖,使用葡聚糖凝胶柱Sephadex G-100对已提取的麦冬粗多糖进行分离纯化。将纯化所得的麦冬多糖完全水解,分别以木糖、阿拉伯糖、果糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖等单糖色谱纯为标准品,采用薄层层析法和高效液相色谱法对上述全水解产物进行比对分析。TLC和HPLC定性分析发现麦冬多糖中单糖组成主要是果糖和葡萄糖,以果糖和葡萄糖的质量浓度与HPLC峰面积的线性关系定量分析出其组分的含量。结果表明,浙江慈溪产麦冬中多糖的糖单元基本组成是果糖和葡萄糖,并确定了其摩尔比为12∶1。     

黄芪生脉饮中多糖水解单糖指纹图谱的研究

为了建立黄芪生脉饮(Huangqi Shengmai decoction,HSD)中多糖水解单糖的高效液相色谱指纹图谱,对其质量标准的建立提供理论支持,用三氟乙酸(Trifluoroacetic acid, TFA)对HSD多糖提取物进行水解和PMP(1-phenyl-3-methy-5-pyrazolone)衍生化处理,建立高效液相色谱-紫外法(HPLC-UV)测定多糖水解衍生物,并对其进行方法学考察。采用"中药指纹图谱相似度评价系统"软件,评价分析10个不同批次的HSD中多糖水解单糖的相似度。得到最佳TFA水解浓度为2 mol/L,总多糖样品5.0 mg时,PMP衍生化条件为PMP用量400μL,反应时间80 min。建立的色谱指纹图谱精密度、重复性和稳定性的RSD值均小于5%,各批次的相似度均在0.990以上,符合指纹图谱测定要求,可以用于HSD中多糖水解单糖质量的评价。     

麦冬多糖的分离纯化及其组分的初步分析

采用高温水提取低温乙醇沉淀的方法得到麦冬粗多糖,使用葡聚糖凝胶柱Sephadex G-100对已提取的麦冬粗多糖进行分离纯化。将纯化所得的麦冬多糖完全水解,分别以木糖、阿拉伯糖、果糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖等单糖色谱纯为标准品,采用薄层层析法和高效液相色谱法对上述全水解产物进行比对分析。TLC和HPLC定性分析发现麦冬多糖中单糖组成主要是果糖和葡萄糖,以果糖和葡萄糖的质量浓度与HPLC峰面积的线性关系定量分析出其组分的含量。结果表明,浙江慈溪产麦冬中多糖的糖单元基本组成是果糖和葡萄糖,并确定了其摩尔比为12∶1。     

SFE-CO2技术萃取分离蛋白乳清废液中异黄酮苷元的研究

以分离蛋白乳清废液为原料进行水解,用超临界CO2技术提取水解混合物中的异黄酮苷元.结果表明:乙醇为夹带剂、夹带剂添加比例8%,乙醇/水的体积比70%,萃取压力30MPa,萃取温度60 ℃,萃取时间120 min,异黄酮的提取率为79.2%.以ESI/MS确定了主要提取的异黄酮苷元为大豆苷元和染料木素.     

复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

水解法提取木聚糖工艺条件的正交实验

玉米芯先经酸预处理,用碱液(NaOH溶液)水解法提取木聚糖.为了提高玉米芯水解法获得木聚糖的提取率,通过单因素实验考察了浸提时间、固液比、碱浓度、浸提温度对木聚糖提取率的影响.通过正交实验对工艺条件进行了优化,最佳工艺条件为:NaOH溶液质量分数6%,固液比1∶21,浸提温度91 ℃,浸提时间94 min.各因素对提取木聚糖影响程度依次为碱质量分数＞浸提温度＞浸提时间＞固液比.木聚糖最佳提取率为玉米芯原料的20.3%.