玉米秸秆微晶纤维素制备及其在可食膜中的应用

以玉米秸秆为原料,选取酸解温度、硫酸体积分数和酸解时间进行单因素试验,在单因素试验基础上,以得率为响应值,利用响应面法优化试验获得微晶纤维素得率最佳制备工艺条件为:酸解温度75℃、硫酸体积分数8%、酸解时间86 min,玉米秸秆微晶纤维素(corn stalk microcrystalline cellulose,CSCMC)得率为63.27%。同时将提取得到的玉米秸秆微晶纤维素添加到大豆分离蛋白可食膜中,对膜的性能进行测试。结果表明,随玉米秸秆微晶纤维素添加量的增加,膜的抗拉强度呈现先增大后减小、断裂伸长率逐渐减小的趋势;水蒸气透过系数、氧气透过率均呈现先减小后增大趋势。     

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。     

酸解法制备大豆皮微晶纤维素的研究

以大豆皮为原料,采用酸解法制备大豆皮微晶纤维素。通过单因素实验和L9（43）正交实验,研究了料液比、硫酸浓度、酸解时间、酸解温度对制备大豆皮微晶纤维素得率及聚合度的影响。实验结果表明：酸解温度是影响大豆皮制备微晶纤维素的最重要因素,其次是硫酸浓度,酸解时间跟料液比在此实验范围内对测定结果的影响较小,制备大豆皮微晶纤维素的最佳工艺为温度95℃、硫酸浓度3%、酸解时间60min、料液比为1：10（g/mL）。在此最佳条件下,微晶纤维素的得率达到30.12%,聚合度为312。     

超声辅助硫酸水解法制备银杏果壳纳米纤维素及其特性表征

为充分利用银杏的工业生产副产物,以银杏果壳为原料,采用超声辅助硫酸水解法制备银杏果壳纳米纤维素（nanocrystalline cellulose isolated from ginkgo nut shell,NCC-GNS）。通过单因素实验研究了硫酸质量分数、反应温度和反应时间3个因素对NCC-GNS得率的影响,并应用正交试验进行优化,获得NCC-GNS的最佳制备条件。以常规硫酸水解法（未加超声辅助）制备的纳米纤维素（nanocrystalline cellulose,NCC）为对照,通过扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）、透射电镜（transmission electron microscopy,TEM）、Zeta电位和动态光散射（dynamic light scattering,DLS）、X-射线衍射（x-ray diffraction,XRD）、傅里叶变换红外光谱（fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR）、热重（thermogravimetric analysis,TGA）等分析超声辅助处理对NCC-GNS的影响。结果表明:超声功率120 W时,制备NCC-GNS的最佳条件为硫酸质量分数48%、反应温度60 ℃、反应时间25 min,最优条件下NCC-GNS得率为37.01%;超声辅助和常规硫酸水解法制备的NCC-GNS均为长棒型,尺寸无明显差异,超声辅助制备的NCC-GNS长度和直径的分布范围相对集中,长度80～180 nm、直径3.5～5.5 nm;超声辅助制备的NCC-GNS结晶度为88%,高于常规硫酸水解的75%;两种方法制备的NCC-GNS均具有较低的Zeta电位和有良好的热稳定性。综上,超声辅助硫酸水解法制备的NCC-GNS得率较高,获得的NCC-GNS结晶度高、热稳定性好,在生物质复合材料领域表现出良好的应用前景。     

玉米磷酸酯淀粉秸秆纤维素可食膜的制备及物理性能

以玉米磷酸酯淀粉（corn distarch phosphate,CDP）和玉米秸秆纤维素（corn straw cellulose,CSC）为主要基材制备可食膜。研究CDP与CSC质量比、羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose,CMC）质量浓度、丙三醇（glycerol,Gly）质量浓度对可食膜物理性能抗拉强度（tensile strength,TS）、断裂伸长率（elongation at break,EAB）、水蒸气透过系数（water vapour permeability,WVP）和透光率的影响。在此基础上以可食膜的物理性能综合分为响应值,采用响应面法优化制备工艺参数。结果表明：最佳工艺条件为CDP-CSC质量比8.5∶1.5、CMC质量浓度0.8 g/100 mL、Gly质量浓度1.0 g/100 mL,此条件下可食膜物理性能综合分最高为0.683,对应可食膜的TS为19.75 MPa、EAB为46.89%、WVP为1.167×10－12 g/（cm•s•Pa）、透光率为41.86%,比未添加CSC的CDP膜物理性能综合分提高27.14%。通过扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析对可食膜进行结构观察和表征,表明CDP/CSC可食膜表面较平整,结构致密,各基质相容性好。     

超声波-微波协同作用对玉米磷酸酯淀粉/秸秆纤维素可食膜机械性能的影响

利用超声波-微波协同技术制备玉米磷酸酯淀粉/秸秆纤维素（corn distarch phosphate/corn straw cellulose,CDP/CSC）可食膜,探讨超声波-微波处理条件对膜机械性能的影响。以抗拉强度（tensile strength,TS）和断裂伸长率（elongation at break,EAB）为指标,通过响应面分析优化得到最佳工艺条件为：超声波功率600 W、微波功率170 W、超声波-微波时间9 min。在此条件下可食膜的TS和EAB分别达到31.42 MPa和74.33%,与未经超声波-微波处理的膜相比分别提高62.29%和56.88%。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱分析和X射线衍射对可食膜进行结构观察和表征,经超声波-微波协同处理的CDP/CSC可食膜表面平整,结构致密,分子间作用力加强。超声波-微波联合作用可有效提高CDP/CSC可食膜的机械性能。     

响应面法优化硫酸降解玉米秸秆的工艺研究

为提高玉米秸秆降解率及利用率,增加经济收入,减少玉米秸秆就地焚烧带来的环境污染,研究以响应面法优化硫酸降解玉米秸秆的工艺,为产业化生产酸降解玉米秸秆及其产物提供理论基础,为模拟移动色谱分离酸降解液各种组分提供数据支持。采用单因素实验确定酸降解玉米秸秆各因素的中心点,利用响应面法确定酸降解玉米秸秆的工艺。研究表明:酸降解液中硫酸浓度2.0%,温度114.56℃,时间1.95h,料液比1﹕23.91,在此工艺条件下硫酸降解秸秆提取还原糖的得率为37.63%。酸解液中阿拉伯糖含量为2.56%,半乳糖含量为0.79%,葡萄糖含量为20.23%,木糖含量为14.13%。验证试验表明,实测值与预测值相近,相对误差为0.19%,说明用响应面法优化硫酸降解玉米秸秆制备还原糖的工艺条件是可行的。     

胡萝卜渣微晶纤维素的制备

以胡萝卜渣为原料,采用酸水解法制备微晶纤维素,考察了酸浓度、酸解时间以及酸解温度对微晶纤维素得率的影响。通过单因素和正交试验结果分析确定优化工艺条件,并对制备的微晶纤维素性能进行分析。结果表明:优化的工艺条件是,酸浓度为6%、酸解时间60min、酸解温度80℃,微晶纤维素的得率为33.8%。     

咖啡果壳微晶纤维素制备及其吸附性能研究

目的：利用咖啡果壳制备高吸附能力微晶纤维素。方法：用酸解法制备咖啡果壳微晶纤维素,考察酸解时间、酸解温度、盐酸质量分数和料液比对微晶纤维素得率和吸附能力的影响。结果：咖啡果壳微晶纤维素的最佳制备工艺为酸解时间95 min,盐酸质量分数16%,料液比（m_{咖啡果壳纤维素}∶V_酸）1∶22 （g/mL）,酸解温度60 ℃,该工艺条件下咖啡果壳微晶纤维素得率为80.08%,对香精的吸附能力为0.89 g/g。结论：料液比对咖啡果壳微晶纤维素得率影响最大,酸解温度对其吸附能力影响最大,优化工艺得到的咖啡果壳微晶纤维素得率高,吸附能力强。     

响应面试验优化微波-超声协同辅助硫酸降解玉米秸秆工艺

研究微波、超声与微波-超声3 种辅助硫酸降解玉米秸秆方法,并采用响应面法对微波-超声协同辅助硫酸降解玉米秸秆的工艺进行优化,建立还原糖得率的五元二次回归数学模型,并进行了模型的有效性分析、单因素效应分析、边际效应分析及因素间的交互作用分析。最佳工艺条件为温度82 ℃、时间153 min、硫酸体积分数3.1%、料液比1∶45（g/mL）和微波功率634 W,在此条件下,还原糖得率最大值为41.24%,实际结果与模型预测值吻合度高,说明该模型切实可行。与在温度120 ℃、硫酸体积分数3%、料液比1∶20（g/mL）、时间2 h条件下水解玉米秸秆还原糖得率相比,含量提高6.6%。并通过离子色谱分析得出阿拉伯糖含量为1.75%,半乳糖含量为0.44%,葡萄糖含量为15.65%,木糖含量为7.98%,果糖含量为15.34%,纤维二糖含量为0.09%。     

稻草常压酸水解工艺的研究

研究了稻草常压酸水解工艺,通过单因素实验确定了酸水解适宜的工艺条件,并以还原糖提取率为评价指标,评价了稻草的常压酸水解效果。结果表明,稻草适宜的酸水解工艺条件为:酸水解温度100℃、酸水解时间3 h、质量分数为3%的硫酸、固液比1∶4,在此工艺条件下稻草酸水解得率为73%,还原糖提取率约为17%,多戊糖去除率约为65%;酸水解后的稻草中多戊糖含量为12.2%,用酸水解后稻草生产的人纤浆基本能够达到人纤浆质量标准的要求。     

液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆工艺优化

为探究以原位酶解方式整合产酶菌株的发酵条件和酶解条件差异的可行性,以木质纤维结构典型的水稻秸秆为对象,里氏木霉为产酶微生物,通过研究液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆,对发酵过程和酶解过程协同控制条件进行优化.结果 显示,最优产酶发酵条件为水稻秸秆添加量30 g/L,发酵温度30℃,初始pH 6.5,发酵时间48 h;最优酶...     

稻草酸水解制还原糖的工艺条件

研究了用稀H2SO4直接酸解稻草制还原糖的最佳条件,探讨了酸浓度、酸解温度和酸解时间等因素对还原糖含量的影响。实验表明,用稀H2SO4直接酸解稻草省去了预处理步骤,能获得较大的还原糖收率。采用正交实验法,以总还原糖浓度为考察指标,对实验结果进行方差分析,得出稀H2SO4酸解稻草的最适宜工艺条件为:硫酸质量分数20%,水解温度60℃,水解时间36h,稻草与硫酸量比为1∶10,可获得还原糖浓度为23.835g/L。对于稻草水解过程,认为4h前主要为半纤维素水解,16～36h主要为纤维素水解,36h后水解基本完成。     

利用小麦秸秆降解提取阿魏酸技术研究

采用超声波辅助碱醇法降解小麦秸秆提取阿魏酸,以期转化利用小麦秸秆资源。在单因素实验基础上,采用四因素三水平响应曲面分析法(RSA)对碱质量分数、碱醇比、提取温度、超声时间等提取工艺参数进行优化,并采用HPLC法对阿魏酸提取率进行测定。结果表明,在碱质量分数3.5%、碱醇比3.6∶1、提取温度30℃、超声时间42 min最优工艺条件下可有效降解秸秆,阿魏酸提取率可达8.014 mg/g;此技术为小麦秸秆综合利用提供新思路。     

Effect of Incorporation Nanocrystalline Corn Straw Cellulose and Polyethylene Glycol on Properties of Biodegradable Films

This work aimed to study the effect of nanocrystalline corn straw cellulose (NCSC) and polyethylene glycol (PEG) on the properties of biodegradable corn distarch phosphate (CDP) films. The mechanical properties and barrier properties were investigated. Meanwhile, the compatibility, crystallization, thermal stability, and morphological structure of the films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT‐IR), X‐ray diffraction (X‐RD), thermogravimetric (TGA), and scanning electron microscopy (SEM). In contrast with the CDP films, incorporation of NCSC in the films improved their tensile strength (TS) significantly, and incorporation of PEG improved their elongation at break (EAB) significantly else. PEG, CDP, and NCSC (P‐CDP/NCSC) blend films had the best barrier properties. The thermal stability of the films was increased by the incorporation of NCSC. X‐RD showed that CDP and NCSC (CDP/NCSC) films had higher crystallinity. SEM revealed that all films had smooth surface, while the films presented a uniform network structure through the incorporation of NCSC.     

烟草秸秆低聚木糖的制备和纯化

为优化烟草秸秆低聚木糖制备参数,采用碱解方法提取木聚糖、酶解法制备低聚木糖以及单因素实验法考察了常见因素对工艺的影响。结果表明,木聚糖提取条件为：2.000 g秸秆粉末（≤100目）浸没于20.00 mL浓度为24% NaOH（m/V）和1% NaBH₄（m/V）碱液中,70 ℃条件下浸提4 h,滤液加3倍乙醇体积用量进行醇沉以及0.2倍乙酸体积用量进行中和。制备低聚木糖的条件为：溶液pH为5.50,温度40 ℃,时间6 h,木聚糖溶液（20 mg/mL）10 mL,木聚糖酶液（0.6%,m/V,4.1 U/mL）20 mL。低聚木糖分离提纯条件为：阳离子树脂柱分离纯化,填充高度18.0 cm、直径为4.5 cm;纯化液用高效液相色谱进行定性定量分析。通过上述方法得到的低聚木糖产品纯度较高,对工业制备低聚木糖工艺优化有一定的参考价值。     

酸酶法降解稻草纤维素工艺优化及其发酵产乙醇的研究

对纤维素降解工艺进行了优化,并将其应用于淀粉质原料酿酒中,在减少大米用料的同时增加发酵液糖含量,提高酒度,节约生产成本。实验采用酸法酶法两步处理稻草秸秆纤维素,结果表明,在盐酸浓度2．5％,温度为126℃,固液比（g/mL）为1：2的条件下处理1h,再在温度为50℃,pH值为5．0,酶用量为35IU／g干物质（自制酶液）的条件下水解12h,最终葡萄糖得率为24．5％。水解糖液与大米糖化液按6：4（v／v）配比混合,接入酿酒酵母发酵,产酒蒸馏酒度为13．4％vol。     

灰绿曲霉突变株降解稻草秸秆及联合产氢的研究

对灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)突变株EU7-22进行单因子和正交实验,确定菌株利用稻草产纤维素酶的液态发酵优化组合条件为:稻草粉3%、蛋白胨0.5%、温度35℃、起始pH 5。在优化条件下培养4~5 d可达到产酶高峰。利用优化培养后的酶液水解稻草粉产糖,在最适条件下,稻草粉酶解反应24 h后,糖化率可达49%。利用稻草粉做底物,EU7-22和产氢克雷伯氏菌HP1联合发酵,1 g稻草粉可产氢23.7 mL。     

超声波辅助水酶法提取花生油工艺

采用水酶法结合超声波预处理提取花生油,在单因素试验基础上,选出最优的超声时间(20min)和超声温度(45℃),重点以加酶量、酶解pH、酶解温度、酶解时间和料液比为影响因素,以花生提油率为响应值,采用响应面试验确定最优水酶法提取花生油工艺条件为:加酶量1.7％,酶解温度56℃,酶解时间3.8h,料液比1∶4,酶解pH 9.3.在最优条件下,响应面有最优值(95.50 ±0.44)％.