论文部分内容阅读
半纤维素是玉米秸秆中重要的结构性成分,具有转化为多种高附加值产品的潜力。由于提取率和产品品质等方面的原因,作为玉米秸秆主要成分之一的木聚糖还未能得到充分有效的利用。为改善玉米秸秆木聚糖的提取率和品质,本论文利用NaOH溶液从玉米秸秆中提取木聚糖,同时分离得到纤维素和醇溶木质素。研究了碱浓度和温度以及玉米秸秆中非结构性物质的去除对木聚糖得率、纯度和结构的影响。以玉米秸秆为原料,用4、6、8、10、12、16、20和24%(w/v)的NaOH溶液抽提脱脂玉米秸秆,对比不同碱浓度下所得半纤维素的回收率和化学组成。结果表明,NaOH浓度10%(w/v)可以获得较好的提取结果,回收率为76.20%,木聚糖纯度为59.35%。利用10%NaOH溶液在30、6O、80、90、100、110和121℃抽提脱脂玉米秸秆,使用组分分析和凝胶渗透色谱等手段对木聚糖得率、纯度和结构进行了研究。研究结果表明,NaOH浓度对木聚糖得率和结构的影响比温度显著,较优提取条件为：NaOH浓度为10% (w/v),提取温度90℃,此条件下木聚糖的溶出率和回收率分别为86.37%和76.92%,木聚糖纯度为63.90%。凝胶渗透色谱结果显示,碱浓度的增加使木聚糖的分子量降低,而随温度的升高则呈先升后降的趋势。研究证明组合适当的碱浓度和提取温度可以在保证品质的前提下得到较高的木聚糖提取率。以玉米秸秆为原料,比较了4种预处理方法脱除秸秆中的非结构性成分对半纤维素提取效率和品质的影响,并对其色值进行评估,以期优化玉米秸秆半纤维素提取方法。研究结果表明：先用80℃水浸提2h,再用60℃乙醇浸提4h后的秸秆,利用10%(w/v) NaOH溶液提取的木聚糖纯度为72.23%,半纤维素溶出率和回收率为88.07%和84.41%,色值为5.5×105;相较于采用索提预处理,碱提得到的木聚糖,其纯度增加了13.04%,溶出率和回收率分别增加了1.94%和9.74%,色值降低了5.34%。研究结果为进一步提高半纤维素的回收率和质量以及实现玉米秸秆的高值化利用提供了理论依据。