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。

Optimization of alkali extraction process and determination of properties of cellulose from lotus root residue