花生壳纤维素提取及半纤维素与木质素脱除工艺探讨

为了获取优质的纤维素,以花生壳为原料,通过对纤维素提取工艺的探讨,确定了既能保持纤维素提取量,又可较多脱除半纤维素和木质素的工艺条件。试验结果表明,在NaOH溶液的质量分数为4%、反应温度为55℃、反应时间为2 h条件下,半纤维素的脱除率为80.67%;在15 g/L NaClO2和31 mL/L乙酸联合处理、处理温度75℃条件下,木质素脱除率为47.29%。提取出的花生壳纤维素含量可达40%以上。说明在此工艺条件下,能够提取出含半纤维素和木质素较少的优质纤维素。     

玉米秸秆中木质素、半纤维素和纤维素的组分分离研究

针对分离植物茎秆中的木质素、半纤维素和纤维素需高温和高压处理的苛刻条件以及所得组分纯度和回收率均较低的缺陷,采用乙醇和硝酸相结合的方法对玉米秸秆在常压下进行预处理,经稀碱溶液蒸煮及过氧化氢处理,实现高效分离和回收木质素、半纤维素和纤维素组分的目的。正交试验确定的最佳条件为：固液比1∶14、硝酸与乙醇体积比1∶2、76℃下反应3 h,原料的木质素脱除率达76.3%,木质素回收率为44.5%;预处理后的原料以4% NaOH为溶剂、固液比1∶40、95℃下蒸煮2.5 h,其半纤维素脱除率98.8%,半纤维素回收率达66.0%（滤液∶乙醇1∶0.8、pH 7、沉淀2 h）;粗纤维素以2.5%H2O2为溶剂、固液比1∶30、pH 11.5、（46±1）℃下处理6 h,其纤维素纯度99.28%,回收率59.7%。该方法具有工艺条件温和及绿色环保等优势,为玉米秸秆的分级利用提供了一条新的途径。     

双功能木聚糖酶研究进展

植物细胞壁的降解需要多种酶的参与协作,能够同时具有木聚糖酶、纤维素酶或其他辅酶活性的双功能酶在降低生产成本、提高催化效率等方面都具有一定的优势。随着分子生物学技术的完善,很多新的双功能酶得到分离和鉴定。以双功能木聚糖酶为主,综述了近年来在双功能木聚糖酶结构、功能及作用机理等方面的研究进展,并对其在工业生产中的应用潜力进行了探讨。     

竹材半纤维素提取及其解聚过程研究进展

在当前碳达峰、碳中和的目标下,开发制备高附加值的半纤维素化学品具有广阔的应用前景,而且对人类社会可持续发展具有重要意义。但半纤维素由于其复杂和不均一的结构致使研究和利用受到限制,存在着易降解、收率低、纯化困难、成本高等问题。因此,如何提高木质纤维原料中半纤维素及其解聚产物的提取率成为研究的热点与重点。文章对近年来提取半纤维素及其解聚产物的研究进行了综述,简述了提取半纤维素的不同预处理方法,并分析了一定的降解方法得到半纤维素的解聚产物——木寡糖和木糖;在此基础上,为研究竹材半纤维素提取技术与工业应用提出了建议;最后,结合发展趋势,特别是针对竹材应用领域,指出了未来半纤维素及其解聚产物的发展方向。     

Chemical composition of traditionally and lesser used wood species from Mozambique

Abstract

The main objective of this study was to determine the chemical composition of some lesser used Mozambican native wood species, such as Acacia nigrescens Oliv., Icuria dunensis Wieringa, Pseudolachnostylis maprounaefolia Pax and Sterculia appendiculata K. Schum. Another aim was to compare these species with traditionally used species, namely, Afzelia quanzensis Welwn, Milletia stuhlmannii Taub, Pericopsis angolensis Meeuwen and Pterocarpus angolensis DC. Wood samples for analysis were taken from sapwood, outer and inner heartwood. All chemical analyses were performed according to standard methods. The contents of carbohydrates, extractives and ash were in ranges considered normal for tropical species. The contents of lignin and minerals were unexpectedly high in Pseudolachnostylis (ntholo), reaching 37.51% and 2.2% (wt% extractive-free) on a dry basis, respectively. Based on the determined chemical features, it was concluded that Acacia and Pseudolachnostylis were similar to well-known species, whereas Icuria and Sterculia differed from the known species.     

利用稻壳提取阿拉伯木聚糖的研究

以稻壳为原材料,通过微生物的降解,利用香菇菌来分解半纤维素,并着重从测定糖含量的方面进行判断阿拉伯木聚糖的产生。为阿拉伯木聚糖的生产提供一个崭新的思路。对开展农业的综合开发,进行农业结构的产业化调整都有积极意义。     

生物处理纯化玉米芯半纤维素糖液的研究

通过采用生物法处理以消除半纤维素糖液中的葡萄糖、半乳糖等杂糖组分,达到纯化半纤维素糖液,提高木糖含量的目的,可望有效提高木糖的收率。采用单因素试验和中心组合实验优化了玉米芯半纤维素糖液在生物处理时的最佳培养基组分(g/L)为:(NH4)2SO45.7、KH2PO42.0、酵母粉2.4。将木糖母液稀释10倍,在此最佳组分下,采用生物处理24 h,半纤维素糖液中的葡萄糖和半乳糖去除率分别达到100%和67%,木糖质量分数从47%提高到60%。通过进一步对菌株进行逐步驯化,使其可处理仅稀释6倍的高浓度糖液。     

麦秸饲料转化中木质纤维素软化技术研究

为解决秸秆饲料转化中消化率低的问题,开发秸秆分解软化技术,优先分解部分半纤维素,以小麦秸秆为原料,以半纤维素分解为特色的分解菌复合系为接种剂,对麦秸进行高温发酵分解,通过检测秸秆木质纤维素各成分的动态、发酵参数变化,以及PCR-DGGE为手段的微生物群动态监测,研究秸秆木质纤维素结构松散的规律。结果表明,经过高温发酵,秸秆中半纤维素显著降解,9d时半纤维素和纤维素分别分解了11.2%和9.3%在高温发酵过程中,微生物群以细菌为主体,真菌种类较少,且细菌群中以接入的分解菌复合系的组成菌占优势。说明向高温发酵体系中添加分解菌复合系可以有效促进发酵进程,使麦秸在发酵第9d时半纤维素的降解达到要求,有效地松散了秸秆结构。     

玉米芯碱液预处理条件优化

该文对木质纤维素原料玉米芯碱液预处理条件进行了优化,以去除木质素,提高半纤维素、纤维素的酶解得率为目的。采用单因素多水平和正交试验方法得到最优预处理条件为：预处理时间12 h,温度70℃,液固比23︰1,反应液中各物质质量分数为氨水2.5%、过氧化氢 0.6%、硅酸钠5%、硫酸镁0.05%。在此最优条件下,玉米芯残渣得率为59.74%、半纤维素保留率为56.60%、纤维素的保留率为86.20%、木质素的保留率为11.83%。残渣经分步酶解（木聚糖酶和纤维素酶）,半纤维素、纤维素、总的酶解得率分别为41.36%、88.09%、69.21%,比未经预处理的玉米芯酶解得率分别提高了39.18%、40.89%、44.88%。结果表明,酶解得率与半纤维素的损失、木质素的去除有直接相关性。     

化学成分对木材细胞壁纵向弹性模量和硬度的影响

以杉木成熟材晚材为研究对象,采用化学成分选择性脱除方法依次脱除木质素和半纤维素。利用纳米压痕技术,在纳米尺度上,探讨半纤维素和木质素对木材细胞壁压入力学性能的影响。结果表明:木质素对细胞壁的弹性模量影响显著,脱除木质素后细胞壁弹性模量损失了6.53%。半纤维素是一种界面高分子,在细胞壁中作为连接纤维素和木质素的界面偶联剂,对细胞壁的纵向弹性模量影响极显著,脱除半纤维素后细胞壁弹性模量损失约为9.16%。木质素和半纤维素对细胞壁的硬度影响均显著。木质素脱除后,细胞壁硬度降低了16.98%。半纤维素脱除处理与脱木质素处理相比,硬度仅下降了0.87%。