超声辅助碱性过氧化氢法提取玉米皮纤维素及结构表征

以玉米皮为原料,建立了超声波辅助碱性过氧化氢法提取玉米皮纤维素的方法,在单因素实验基础上,运用响应面法对玉米皮纤维素的提取工艺进行了优化,并利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪、热重和粒度分析仪对玉米皮纤维素进行表征。结果表明,玉米皮纤维素最佳提取工艺条件为:超声温度为70℃、超声时间为70min、超声功率为200W、NaOH质量分数为8%、H2O2体积分数为0.7%、料液比为1:30g/mL,在此条件下纤维素含量为83.34%。表征结果表明,玉米皮纤维素表面呈现纤维素聚集结构;玉米皮纤维素分子结构没有受到破坏,具有纤维素特征吸收峰; 玉米皮纤维素的结晶结构未发生改变,玉米皮纤维素的最大热分解温度为328℃,热稳定性优于玉米皮;玉米皮纤维素粒径减小,平均粒径为111μm。     

柚皮微晶纤维素的制备及其结构特性研究

采用盐酸水解法制备柚皮微晶纤维素,通过单因素试验,分别考察HCl浓度、酸解时间、酸解温度对柚皮微晶纤维素制备工艺的影响。在此基础上,通过正交试验优化制备工艺条件,并确定了柚皮微晶纤维素制备工艺的最佳条件:HCl体积分数为8%、酸解温度为60℃、酸解时间为80 min。利用红外光谱、X衍射、扫描电镜对柚皮微晶纤维素晶型结构、微观形态进行表征。柚皮微晶纤维素为纤维素I型结构,相对结晶度为71.26%,表面形态粗糙,呈长杆状。     

白酒丢糟制备微晶纤维素工艺优化及结构特性

白酒丢糟（DG）是一种富含纤维素的木质纤维素生物质,为充分转化利用丢糟资源,探索其制备药用辅料微晶纤维素（MCC）的可行性。从丢糟中提取出高纯度纤维素,采用稀盐酸水解法制备丢糟微晶纤维素（DGMCC）,考察了盐酸浓度、时间、温度和料液比等因素对产品聚合度和得率的影响,并通过正交实验优化制备工艺。结果表明,从丢糟中提取的纤维素纯度为94.55%;丢糟纤维素在料液比为1：15（g/mL）、盐酸浓度为6%（V/V）、温度为70 ℃的最优条件下水解60 min可制得聚合度为288的DGMCC产品,得率为27.01%。利用FTIR、SEM、XRD、TGA和DSC等手段对DGMCC微观形貌、结晶结构和热稳定性进行表征。FTIR说明DGMCC的主要成分为纤维素;SEM和XRD表明DGMCC呈不规则球形颗粒,纤维素晶型为Ⅰ型,相对结晶度为62.47%,晶粒尺寸为54.95 nm。TGA和DSC表明DGMCC在365.3 ℃处有一尖锐的结晶熔融吸热峰,初始热分解温度高于原料DG,热稳定性好。     

玉米秸秆微晶纤维素的制备及其性质

以玉米秸秆为原料,研究其提取制备微晶纤维素的工艺及产品性能。探讨酸解温度、硫酸体积分数、酸解时间对微晶纤维素聚合度及得率的影响,并对微晶纤维素的理化性质进行了分析。结果表明:玉米秸秆微晶纤维素最佳制备工艺条件为:反应温度85℃,硫酸体积分数8%,水解时间90 min,此时制得微晶纤维素聚合度为292,纯度92.6%,得率76.48%,结晶度为74.5%。在此条件下,玉米秸秆微晶纤维素在保留形态结构的同时具有较高的结晶度和热稳定性,具备较好的应用性能和价值。     

玉米秸秆皮、髓纤维素提取及表征

以玉米秸秆为原料,研究玉米秸秆皮、髓纤维素的性质。玉米秸秆皮、髓分别用苯-醇抽提后,进一步用亚氯酸钠在酸性环境下脱除木质素,最后用氢氧化钾脱除多戊糖,得到玉米秸秆皮、髓纯化纤维素。结果表明,秸秆皮中纤维束排列更整齐紧密,秸秆皮和髓化学组分相似。从秸秆皮、髓得到的纯化纤维素得率分别为38.9%和38.2%,其中α-纤维素含量为87.5%和82.4%,绝大多数多戊糖和木质素被脱除。秸秆皮、髓纯化纤维素的晶型结构仍为纤维素I型,结晶度由纯化前的51.2%和30.4%提高到67.7%和42.1%;纯化纤维素的起始分解温度和最高分解温度相对于秸秆皮、髓均提高,热稳定性优于玉米秸秆皮、髓。     

玉米叶纳米纤维素的提取及表征

以农作物废弃物玉米叶为原料,首先去除玉米叶的木质素和半纤维素,获得纯化纤维素,然后通过硫酸水解-超声法提取玉米叶纳米纤维素,并运用XRD、FT-IR、TG和TEM表征纳米纤维素的微观形貌、结构以及热稳定性。结果表明,制备玉米叶纳米纤维素的最佳水解温度60℃,水解时间2 h,硫酸质量分数60%;玉米叶纳米纤维素呈棒状,直径约8 nm,长度150～200 nm,属纤维素I型,结晶度66.5%,起始热解温度为243.43℃,其可作为优良的增强材料应用于塑料加工或纸品生产。     

深度共熔溶剂提取紫苏秸秆纤维素的研究

以紫苏秸秆为原料,研究深度共熔溶剂提取纤维素的工艺。以尿素和氯化胆碱作为氢键受体的深度共熔溶剂分离提取紫苏秸秆中的纤维素,在单因素的基础上,运用响应面法优化提取纤维素的条件。采用红外光谱、热重分析、X射线衍射、扫描电镜等对纤维素的形态和物理化学性质进行综合比较。最优工艺条件为:温度为121℃、时间为4 h、料液比为1∶21 g/mL,在此条件下,纤维素含量为73.82%。表征结果表明,纤维素的晶型没有发生改变;纤维素变得不均匀、松散、无序,有利于溶剂的渗透。本研究可为紫苏秸秆纤维素资源的利用提供一定的理论依据与技术支撑。     

藕渣纤维素的碱法提取工艺优化及性能测定

目的 优化藕渣纤维素的提取工艺,并通过系列表征证明该纤维素的形貌结构及理化特性。方法 以纤维素的含量为指标, 以NaOH浓度、Na₂SO₃浓度和提取温度为考察因素进行单因素实验, 结合Box-Behnken 响应面实验对提取工艺进行优化。并对提取纤维素进行组分分析和形貌结构表征。结果 响应面优化结果显示, NaOH浓度、Na₂SO₃浓度和提取温度对藕渣纤维素的含量均具有显著影响(P<0.05)。确定最佳提取工艺条件为NaOH浓度1.25 M、Na₂SO₃浓度1 M、提取温度80 ℃,此条件下纤维素含量84.31%,其中淀粉含量为0.8%、蛋白质含量为2.75%。红外数据表明纯化样品中半纤维素和木质素的特征峰明显减弱,具有典型的纤维素峰,证明了有效提取了纤维素样品；X射线衍射结果表明藕渣和提取的纤维素衍射曲线差别较大,且藕渣纤维素的衍射峰位置与已报道纤维素基本一致,证明所使用的提取方法并未改变藕渣纤维素的结晶结构；扫描电镜分析表明木质素和半纤维素被除去后纤维素裸露表面发生聚集形成褶皱结构,热分析表明藕渣纤维素的最佳热分解温度为265 ℃,所提取的纤维素具有较好的热稳定性。 结论 该碱法提取工艺方法简单高效,为藕渣等农产品加工副产物的开发利用提供了理论依据。     

响应面试验优化超声辅助提取柚皮纤维素工艺

以柚皮为原料研究超声辅助提取纤维素的工艺条件,通过单因素试验,分别考察氢氧化钠质量浓度、提取温度、提取时间及过氧化氢体积分数对柚皮纤维素含量的影响。在此基础上,应用响应面分析氢氧化钠质量浓度、提取温度、提取时间及三者两两交互作用对响应值的影响,确定了柚皮纤维素提取的最佳工艺参数。结果表明：各因素对纤维素含量影响的显著性表现为提取温度＞氢氧化钠质量浓度＞提取时间,通过响应面法优化的最佳工艺条件为氢氧化钠质量浓度为9.4 g/100 mL、提取温度为84 ℃、提取时间为77 min,在此条件下柚皮纤维素含量为63.12%。     

改性菠萝皮渣纤维素固定化菠萝蛋白酶研究

为了探究改性纤维素作为固定化酶载体的可行性,在离子液体中用L-丝氨酸对提取的菠萝皮渣纤维素进行均相改性,并将改性菠萝皮渣纤维素用于固定化菠萝蛋白酶。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪以及X射线衍射光谱仪对菠萝皮渣纤维素、改性菠萝皮渣纤维素以及固定化酶进行了表征。结果表明,菠萝皮渣纤维素被成功改性,晶体结构从纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型;菠萝蛋白酶成功地固定在改性菠萝皮渣纤维素上,且固定化酶较改性菠萝皮渣纤维素的热稳定性得到提升。对酶的固定化工艺和酶学特性进行研究,结果表明,固定化酶的优化制备工艺为菠萝皮渣纤维素与离子液体的质量比为3∶100,L-丝氨酸与菠萝皮渣纤维素的质量比为1∶1,戊二醛溶液体积分数为1%,交联时间为1.0 h。与游离菠萝蛋白酶相比,固定化菠萝蛋白酶具有更好的温度稳定性和酸环境稳定性。     

超声波辅助碱-酸法提取蔗渣纤维素的研究

以蔗渣为原料,采用超声波、碱性过氧化氢、乙酸溶液依次处理蔗渣获得蔗渣纤维素,通过正交试验确定优化提取工艺,借助傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)及热重分析仪(TGA)对各处理阶段试样进行表征。结果表明,当超声波处理时间为15min,液固比为30∶1、NaOH质量分数为4%、H2O2体积分数为0.8%、温度为80℃、碱处理5h,酸处理4h时,提取的纤维素纯度最高为92.8%。提纯后的纤维素仍保持纤维素Ⅰ型结晶结构,结晶度为68.7%;其最大热解速率时的温度为353℃。     

玉米秸秆纳米纤维素的制备及表征

利用超声辅助硫酸水解法制备玉米秸秆纳米纤维素（corn straw nanocellulose,NCSC）,研究超声辅助酸解条件对NCSC得率的影响,并通过响应面法优化得到最佳工艺条件为：硫酸体积分数64%、超声功率160?W、酸解温度48?℃、酸解时间78?min,在此条件下制备NCSC得率达38.29%。制备的NCSC较洁白、细腻,具有较好的吸水膨胀力。通过红外光谱分析、X射线衍射和热失重分析表明,NCSC仍保持着玉米秸秆纤维素（corn straw cellulose,CSC）的基本化学结构,其结晶度（70.53%）高于CSC,同时具有较高的热分解温度。     

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。     

Homogeneous Synthesis and Characteri-zation of Quaternized Cellulose Derivatives in NaOH-urea Aqueous Solutions

Quaternized cellulose( QC) derivatives were synthesized by reacting cellulose with 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride( CHPTAC) in an aqueous solution of Na OH-urea. The chemical structures and physical properties of the obtained QC derivatives were characterized using nitrogen content analysis,Fourier transform infrared spectroscopy( FT-IR),~1H-nuclear magnetic resonance(1H-NMR),X-ray diffraction( XRD),and thermal gravity analysis( TGA). The FT-IR and ~1H-NMR results confirmed the successful introduction of cationic quaternary ammonium groups into the main chain of cellulose. A series of QC derivatives with the degree of substitution( DS) values ranging from 0. 33 to 0. 80 were derived by adjusting the molar ratio of CHPTAC to anhydroglucose unit( AGU) of cellulose,concentration of cellulose in the Na OH-urea solution,as well as reaction temperature and time. According to the DS values of the QC derivatives,the optimized synthetic conditions were as follows: 25℃ reaction temperature,3% cellulose in Na OH-urea solution,the molar ratio of etherification agent to glycosidic cellulose of 15∶ 1,and 12 h reaction time. The TGA and XRD results revealed that the crystalline structure was destroyed during etherification,and the thermal stability of the QC derivatives was lower than that of cellulose.     

香芋皮水溶性膳食纤维超声提取及其结构表征

以香芋皮为原料,采用超声法提取水溶性膳食纤维(SDF),并通过红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射及热重分析其结构。结果表明,超声法提取SDF条件为:料液比1︰40(g/mL)、超声时间30 min、反应温度50℃、反应pH 4.0,此条件下SDF提取率可达6.0%。试验得到的SDF其持水性和持油性较好,具有不规则片状结构,为纤维素Ⅰ型,热稳定性良好。     

基于高压脉冲电场技术提高玉米皮多糖提取率的研究

目的研究高压脉冲电场(high-voltage pulsed electric field,PEF)技术辅助提取玉米皮多糖。方法以玉米皮粉(纤维素含量21.25%)为原料,以多糖提取率为衡量指标,以电场强度、电场频率和液固比为3个重要因素,根据单因素及响应面试验设计构建PEF技术提高玉米皮粉酶解效果的回归模型,优化出最佳工艺参数;同时对提取的多糖进行中红外(mid-infrared spectroscopy,MIR)测定,与PEF辅助水提法比较分析提取多糖的结构差异。结果 PEF辅助水提法的最佳工艺参数为:电场强度25 k V/cm,电场频率2080 Hz,液固比42:1 mL/g,此条件下PEF辅助酶法对玉米皮多糖的提取率最高可达(15.36±0.25)%,与PEF辅助水提法相比提高了6.4%。中红外谱图结果表明,PEF辅助水提法和PEF辅助酶提法多糖在O-H振动及C=O振动上有着明显差别。结论PEF技术可以提高玉米皮多糖的提取率且PEF辅助酶提法效果更佳。     

玉米皮多糖挤出低聚化的研究

以玉米皮为原料,经超临界CO2 流体萃取,脱脂、脱杂及酶法脱除蛋白质及淀粉后获得玉米皮多糖,采用挤出技术对其进行降解处理,制取玉米皮低聚多糖,采用黏度法测定其聚合度和分子量。通过正交试验,确定最佳挤出条件为：挤出温度175℃,料水比1:1.4,玉米皮多糖粒度0.147mm,喂料速度10kg/h。按此工艺条件处理玉米皮多糖,其聚合度由894 降低至66,分子量由144828 降至10612。     

闪爆处理对大麻纤维结构与性能的影响

为了探索闪爆处理对大麻纤维结构和性能的影响,用FTIR、SEM、XRD及TG分析对闪爆后大麻纤维的表面形态、超分子结构及性能进行表征。研究发现:闪爆后纤维表面变得非常洁净,闪爆对纤维的溶胀作用导致纤维胞腔收缩,内部孔穴尺寸变小,其横截面由无规形趋于椭圆形;闪爆后大麻纤维仍属纤维素Ⅰ结构,结晶度和微晶尺寸都有所降低;闪爆后大麻纤维的上染率明显提高,由闪爆前的66.62%提高到87.88%;闪爆对大麻纤维的综合作用也使其热稳定性得到了显著增强,最大速率分解温度从372.8℃提高到395.3℃,增幅非常明显。     

超声辅助碱性过氧化氢法提取琯溪蜜柚幼果纤维素的工艺优化及结构表征

采用超声辅助碱性过氧化氢法对琯溪蜜柚幼果中的纤维素进行提取研究,在单因素实验基础上,以纤维素纯度作为指标,利用Design-Expert 8.0设计中心组合试验,采用响应面分析法优化纤维素的提取工艺,并对纤维素进行了红外光谱分析和扫描电镜分析.结果表明,超声功率的改变对纤维素纯度和得率的影响并不显著,水浴温度、超声时间...