白酒糟制备高纯度微晶纤维素工艺优化及其结构表征

白酒糟含有丰富的纤维素和半纤维素组分,是制备食品添加剂微晶纤维素(MCC)的良好原料来源。在硝酸-乙醇法提取酒糟粗纤维的基础上,探索酸法水解制备高纯度酒糟微晶纤维素(GSMCC)的工艺参数并进行结构表征。着重考察盐酸浓度、温度、液固比和时间4个因素对GSMCC纯度和得率的影响,并通过响应面优化法确定最优工艺参数。结果表明,酒糟粗纤维在温度72.3℃,盐酸质量分数7.5%,液固比25∶1(mL/g)的最优条件下水解2 h,可制得纯度92.57%、聚合度276.39的GSMCC,得率高达89.25%;经漂白后纯度略增至93.31%,聚合度降为255.86。扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X衍射(XRD)分析发现,GSMCC的微观形貌呈不规则颗粒状,具有典型纤维素的红外光谱特征,纤维素晶型为Ⅰ型,结晶度为67.49%。热重分析(TGA)表明GSMCC热稳定性良好。本试验结果说明利用白酒糟制备食品添加剂微晶纤维素的工艺可行且具有良好结构特性。     

菊芋秸秆制备微晶纤维素的工艺优化及结构表征

菊芋秸秆是一种富含纤维素的生物质资源,为使其充分转化利用,本文探索了菊芋秸秆(JAS)制备食品添加剂微晶纤维素的可行性。以JAS为原料,采用稀盐酸水解法制备微晶纤维素(JASMCC),着重考察盐酸质量分数、水解时间、温度和料液比4个因素对JASMCC产品聚合度和得率等指标的影响,并通过响应面法优化工艺参数。结果表明:菊芋秸秆中纤维素含量高达43.61%以上。经响应面法优化的JASMCC的最佳制备工艺参数为:料液比1∶14 g/m L、盐酸质量分数5%、温度60℃、时间85 min。在此工艺下所得JASMCC产品的聚合度为255.14,得率为36.96%,纯度为97.80%,符合国标GB1886.103-2015《食品添加剂微晶纤维素》要求。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和X-射线衍射对JASMCC制备过程中的微观形貌和结晶结构进行表征,并与商业微晶纤维素比较,结果发现JASMCC的微观形态呈棒状,纤维素晶型为Ⅰ型,相对结晶指数为63.42%,说明利用菊芋秸秆制备食品添加剂微晶纤维素的工艺可行。     

中药渣制备微晶纤维素工艺优化及其结构表征

以中药渣为原料制备生物基材微晶纤维素(MCC),利用响应面法优化制备工艺参数并分析其结构特性。结果表明:中药渣制备MCC最优工艺参数为液固比20∶1(mL/g)、时间1.5 h、盐酸浓度6.9%、温度71.5℃,此条件下制得的药渣MCC聚合度为220.58、纯度为94.32%、得率为34.88%、结晶度为68.32%。制得的药渣MCC呈不规则片状堆砌结构,具有典型Ⅰ型纤维素晶型结构和分子特征、热稳定性良好,具备用作生物基材的条件。