聚木糖酶辅助漂白硫酸盐浆的机理及纸浆性质

聚木糖酶(EC3．2．1．8)能专一性地催化水解硫酸盐浆中的聚木糖而提高硫酸盐浆的可漂性。聚木糖存在于浆中的形式有：聚木糖衍生有色物、木素-聚木糖复合体、机械性缠绕木素的聚木糖及影响纤维润胀的聚木糖。聚木糖酶在硫酸盐浆含氯漂白流程中的作用底物可能不同于过氧化氢漂白流程中的。聚木糖酶在硫酸盐浆含氯漂白流程前可能作用于机械性缠绕木素的聚木糖或与木素化学键连接的聚木糖，从而改善浆的漂白性能；而聚木糖酶处理过氧化氢漂白的硫酸盐浆可能作用于与木素化学键连接的聚木糖或聚木糖衍生有色物，直接漂白硫酸盐浆。聚木糖和木素在纤维细胞壁和不同的纤维类型中的分布，对聚木糖酶辅助漂白硫酸盐浆起至关重要的作用。     

热水预处理过程中P因子对杨木半纤维素溶出效果的影响

制浆前对生物质原料进行热水预处理,可以有效地提取半纤维素,这对于生物质高值化利用具有重要意义。本实验研究了不同工艺条件下杨木热水预处理过程中半纤维素糖类组分的溶出规律以及酸溶木素、乙酸和醛类物质随预水解因子(P因子)的变化规律。结果表明,在热水预处理过程中,P因子较适宜的范围是685~1225,此范围内杨木中的半纤维素糖类能够较好地溶出,总木糖溶出率高达51.8%,预水解液中木糖、酸溶木素、乙酸、糠醛等含量与P因子的增加成正比,而低聚合度聚木糖(聚合度2~25)含量随P因子的增加先增加后降低。当P因子在717时,水解液中低聚合度聚木糖含量达最大值10.24 g/L,此P因子下原料中总木糖溶出率为44.2%,而且酸溶木素、乙酸、糠醛等非糖类物质含量较低,这有利于后续低聚合度聚木糖和木糖的分离提取生产功能性低聚木糖产品。     

麦草自水解工艺的优化及其产物特性

为了选择性水解麦草中的半纤维素,对麦草自水解处理进行了探讨。利用强度因子评估了温度（150～240℃）和非等温反应时间对麦草自水解后所得固相和液相组分的影响。当强度因子为3.96时,水解液中半纤维素衍生糖的得率最高,约为原生聚木糖（阿拉伯糖）的64%（其中80%为低聚木糖）。在此条件下,58%的聚木糖、83%的聚阿拉伯糖和98%的乙酰基被溶解。葡聚糖主要保留于固相中（最多溶解16%）,这使得固相中葡聚糖的含量高达61%。木素去除量并不高,最多为15%。实验所得可溶性产物（包括糖类、乙酸）和降解成分（如糠醛、5-羟甲基糠醛）的生成量表明其液相适合用于发酵,或得到可应用于食品、药品和化妆品行业所需的低聚木糖。     

阳离子桦木聚木糖对高级文化用纸强度的影响

研究了阳离子桦木聚木糖的制备,评估了其用作造纸化学品的可行性,探讨了阳离子桦木聚木糖对湿纸和干纸强度的影响。试验结果表明,与参照样（纸幅干度55%）相比,硫酸盐桦木浆中加入用量为3%的阳离子桦木聚木糖可使湿纸幅的抗张强度提高30%,抗张挺度提高近1/3;干纸的抗张强度提高26%,但弹性模量不变。添加阳离子桦木聚木糖可明显改善纸张的强度性能,但其改善效果仍不及传统的阳离子淀粉,这主要源于阳离子聚木糖分子链较短。     

水热糖基化大米蛋白质的结构以及溶解性研究

以大米蛋白质(RP)与木糖为原料,采用水热糖基化的方法,研究在不同反应时间、pH、木糖与RP质量比条件下,糖基化产物接枝度与溶解度的关系,并对反应条件为:温度120℃,时间为20 min,pH为8,木糖与RP质量比为7:1的RP-木糖糖基化产物的溶解性与结构变化之间的关系进行探讨。得出RP-木糖糖基化产物溶解度由11.35%增加到27.62%,接枝度达到46.5%。氨基酸组成、电泳、荧光光谱、紫外光谱、红外光谱结果表明:RP的谷蛋白聚肽、球蛋白亚基和谷蛋白碱性亚基中精氨酸、赖氨酸可能与木糖发生共价结合生成了可溶性聚集体;二级结构中α-螺旋、β-折叠减少,无规则卷曲增加。因此,水热糖基化反应使RP的溶解性质得到改善。     

聚木糖酶处理桉木预水解液制备低聚木糖的研究

以桉木预水解液为原料,首先采用Ca(OH)_2和活性炭处理制备二级处理预水解液,然后采用聚木糖酶酶解制备低聚木糖。探讨了处理过程中聚木糖酶用量、处理时间、处理温度和pH值对二级处理预水解液中聚合度为2～4的低聚木糖(低聚木糖_(DP2～4))含量的影响,并对所制备的低聚木糖产品进行分析与表征。结果表明,聚木糖酶处理桉木预水解液制备低聚木糖的较优工艺条件为:聚木糖酶用量2 U/g、处理时间3 h、处理温度55℃和处理液pH值5.5,在此条件下,经酶处理后所得三级处理预水解液中低聚木糖_(DP2～4)含量为12.22 g/L,与未经过酶处理的二级处理预水解液相比,低聚木糖_(DP2～4)含量提高了67.2%;经过酶处理后三级处理预水解液中低聚木糖_(DP2～4)含量占桉木预水解液中总木糖含量的56.1%。红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)表明,经过聚木糖酶处理预水解液所制备的低聚木糖中含有部分糖醛酸侧链,且具有较高的热稳定性。     

阔叶木与非木材纤维原料混合制浆的研究

对阔叶木(杂交杨木)与非木材纤维原料(芒草、柳枝稷、玉米秸秆)的混合硫酸盐法制浆和ECF(无元素氯)漂白(漂序为OD(EP)D)进行了探讨。结果表明,在杨木木片中加入一定比例的上述非木材纤维原料(10%～30%)时,纸浆抗张强度有所提高,提高幅度在20%～25%之间。通过对纸浆碳水化合物组分进行分析发现,纸浆强度的提高与其聚木糖含量有关,即将少量聚木糖含量较高的非木材纤维原料与阔叶木一起混合蒸煮,能够获得品质优良的纸浆。     

聚丙烯酰胺荧光纳米纤维制备及温敏性能研究

使用谷胱甘肽还原氯金酸，制备具有温敏荧光性能的金簇（粒径2～3 nm），然后使用金簇作为温敏单元，通过静电纺丝法制备聚丙烯酰胺荧光纳米纤维，并对荧光纳米纤维的制备工艺进行优化。结果表明，最佳的纺丝条件为：聚丙烯酰胺2%，接收器距离23 cm，纺丝电压13 kV，纺丝液推注速率0.03 mL/min，此时所获得纳米纤维直径分布最窄，平均直径为0.19μm，且拥有良好的温度-荧光响应性能，在15～55℃下，随着环境温度的升高，纳米纤维的荧光呈下降趋势，从15℃到55℃，纳米纤维的荧光强度下降约84%。     

合成聚木糖对糖尿病小鼠降血糖作用的研究

目的:研究合成聚木糖对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠的降血糖作用.方法:采用高糖高脂饮食诱导加腹腔注射小剂量STZ的方法建立实验性Ⅱ型糖尿病动物模型.实验期间,将不同剂量的合成聚木糖添加在饲料中喂饲给模型小鼠,在相应时间采血测定空腹血糖(FBG)、空腹血清胰岛素(FINS)、胰岛β细胞功能指数(HOME-β)等指标,并在第4w末进行口服葡萄糖耐量实验.结果:合成聚木糖可有效提高模型小鼠FINS、HOME-β,还可以改善小鼠糖耐量,降低餐后血糖峰值和血糖曲线下降面积,对降低小鼠FBG效果不显著.结论:合成聚木糖能够提高小鼠空腹血清胰岛素含量,改善糖耐量,其机制可能与合成聚木糖能减轻胰岛细胞损害、降低葡萄糖在体内的吸收速率和吸收量有关.     

CNF/CPAM共絮聚增强PCC絮聚体稳定性研究

添加纤维素纳米纤维(CNF)协同阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对沉淀碳酸钙(PCC)进行预絮聚,对不同CNF用量下絮聚体尺寸进行了测定。通过强度因子和再絮聚因子分别对絮聚体强度性能和再絮聚性能进行表征,结果表明当CNF添加量为5%左右时,絮聚体的强度性能和再絮聚性能较佳。对CNF絮聚PCC的机理进行了分析,CNF大的比表面积和高长径比增强了PCC与CPAM的桥连絮聚,使得絮聚体更为密实,强度提升。     

聚木糖用于增强纸张物理强度的初步研究

从三倍体毛白杨中提取了较纯的聚木糖;采用高效液相色谱和凝胶渗透色谱对聚木糖进行了结构分析;研究了聚木糖作为造纸湿部助剂和表面施腔剂时,其用量和分子质量对手抄片物理性能的影响.结果表明,聚木糖用作湿部助剂和表面施胶剂均可明显提高手抄片的物理强度;黏度高即分子质最大的聚木糖对手抄片的增强效果较好;用聚木糖部分替代淀粉对手抄片进行表面施胶效果较好,最佳表面胶中聚木糖和淀粉的用量均为4％,施胶后手抄片的抗张指数、撕裂指数、耐折度和抗水性能比对照样分别提高56.0％、17.1％、10.7倍和39.6％.     

经胆碱氨基酸水溶液预处理的水稻秸秆中残余木质素对多糖酶水解抑制作用的研究

本文通过考察牛血清蛋白(BSA)的添加量和不同纤维素酶用量下其添加与否对水稻秸秆残渣中多糖酶水解效率的影响,以及比较不同木质素含量的底物对纤维素酶催化行为的影响来探讨[胆碱][氨基酸]处理水稻秸秆残渣后其残留木质素对纤维素酶活性的抑制作用大小。结果发现,低酶量下,BSA的添加对纤维素和半纤维素的酶水解降解度有轻微的促进作用,分别最多提高5%及7%;而高纤维素酶用量时,其促进作用甚微。且经该类离子液体处理后的不同木质素含量的水稻秸秆基本上对酶蛋白皆无显著吸附和抑制作用。可见,该类离子液体可去除部分木质素以提高酶分子对多糖底物的可及性,此为多糖酶水解效率提高的关键因素,而该法所形成的残余木质素对酶蛋白的非特异吸附或抑制作用相对较弱。     

蔗渣木聚糖含量检测方法的比较

为建立一种准确评价木聚糖含量的方法,分别采用糖化法和醛化法,并辅助气相色谱-质谱色谱、高效液相色谱、比色和滴定等多种检测手段,对比检测同批次蔗渣木聚糖样品的含量。结果表明：醛化法只能检测木聚糖组分中的戊糖,漏检不能转化为糠醛的己糖,糖化法的3,5-二硝基水杨酸比色检测、高效液相钙离子柱检测和高效液相色谱柱前衍生检测所得的结果大体一致,即它们的测定结果都包括了木聚糖的戊糖与己糖组分,充分反映了木聚糖的真实糖含量,它们的结果之间具有可比性。单一使用钙离子色谱柱或单一使用柱前衍生高效液相色谱法检测,均存在个别单糖组分不能有效分离问题,但结合使用这2 种高效液相色谱法,可精确检测构成木聚糖的4 种单糖,即木糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖。这种高效液相色谱检测组合适用于绝大多数植物木聚糖的糖类组成分析。     

自水解后杨木边材木片化学组分和结构特性的变化及其对木片碱液浸渍的影响

分析了影响杨木边材木片对碱液反应性吸收的化学组分和结构特性在自水解预处理后的变化,及在碱液浸渍过程中浸渍液碱浓和浸渍温度对自水解木片浸渍效果的影响。结果表明,杨木边材木片的综纤维素、乙酰基和木素含量都随着自水解强度的增大而降低,而弱酸性基团含量则先增加后减少。在自水解预处理后,杨木导管内部的基质/侵填体得以清除,部分纹孔膜被溶解破坏。对原料木片及自水解预处理后杨木边材木片进行碱液浸渍处理后发现,木片的NaOH溶液吸收量和NaOH消耗量随自水解强度的增大而增加。自水解预处理改善了杨木边材木片的碱液浸渍效果。各类木片的NaOH溶液吸收量和NaOH消耗量均随浸渍液碱浓的增大和浸渍温度的升高而增加,且都呈现良好的线性相关性。     

半纤维素荧光探针的构建与应用

该研究将绿色荧光蛋白（GFP）同木聚糖酶底物结合域（XBD）结合,构建了能够特异性结合半纤维素的荧光探针,经激光扫描共聚焦显微镜比较分析GFP和GFP-XBD荧光融合蛋白对玉米秸秆的结合差异,发现GFP-XBD荧光融合蛋白溶液处理玉米秸秆半纤维素所在区域荧光信号强度明显高于其他样品,表明所构建的半纤维素荧光探针可以与细胞壁中半纤维素特异性结合。荧光测定结果显示,GFP和GFP-XBD的蛋白含量与荧光强度之间有着良好的线性关系（R12 = 0.994 4,R22 = 0.995 1）,成功地表征了玉米秸秆预处理过程中半纤维素的变化规律,最终确定最佳的预处理温度为130 ℃。     

Evaluation of Ammonia Pretreatment for Enzymatic Hydrolysis of Sugarcane Bagasse to Recover Xylooligosaccharides

Sugarcane bagasse is a useful biomass resource. In the present study, we examined the efficacy of ammonia pretreatment for selective release of hemicellulose from bagasse. Pretreatment of bagasse with aqueous ammonia resulted in significant loss of xylan. In contrast, pretreatment of bagasse with anhydrous ammonia resulted in almost no xylan loss. Aqueous ammonia or anhydrous ammonia-pretreated bagasse was then subjected to enzymatic digestion with a xylanase from the glycoside hydrolase (GH) family 10 or a xylanase from the GH family 11. The hydrolysis rate of xylan in bagasse pretreated with aqueous ammonia was approximately 50 %. In contrast, in the anhydrous ammonia-treated bagasse, xylan hydrolysis was > 80 %. These results suggested that anhydrous ammonia pretreatment would be an effective method for preparation of sugarcane bagasse for enzymatic hydrolysis to recover xylooligosaccharides.     

阻燃植物纤维模塑墙体装饰材料的制备

通过阳离子淀粉预处理氢氧化铝来制备阻燃植物纤维模塑墙体装饰材料。实验研究表明,阳离子淀粉预处理氢氧化铝后增大了其粒径;随着阳离子淀粉用量的增加,墙体装饰材料的灰分显著增加,采用预处理工艺得到的材料灰分增加得更明显,当阳离子淀粉用量为1.5%时,预处理中添加和普通植物纤维纸浆内添加的墙体装饰材料的灰分均达到最大值,分别为19.9%和19.3%。还探讨了预处理工艺对植物纤维墙体装饰材料挺度的影响,在提高阻燃剂留着率的同时,也对纸浆滤水性能进行了探讨,最后利用热重分析、SEM等方法探讨了阻燃机理。     

Der Einsatz von Ammoniaklösungen bei der Gewinnung von Hemicellulosen des D-Xylantyps aus Laubholz

As a new alternative to the isolation of hardwood xylan, two-step extraction procedures using aqueous ammonia solutions of different concentrations in the first step and 5% NaOH-solution in the second step have been studied. The yield of the xylan increased substantially due to the ammoniacal pretreatment and reached a maximum of 85% of the hemicellulose content of the beechwood holocellulose. The application of 1% NH₄OH enables to prepare hardwood xylans of high purity.     

玉米芯中木聚糖的碱法提取研究

木聚糖是存在于植物细胞壁中的重要聚合糖,玉米芯是木聚糖含量较高的农业纤维废弃物。采用不同的碱性物质对玉米芯中木聚糖进行提取,结果发现Na OH更适合木聚糖的提取。Na OH碱液提取木糖醇的最适提取条件为:Na OH浓度2.5 mol/L,料液比1 g∶10 m L,115℃提取60 min。在此条件下,木聚糖的提取率达到23.5%,该方法具有较高的应用价值。