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从蔗渣和蔗髓中提取阿拉伯糖及低聚木糖的初步研究

作　者: 李娜
导　师: 刘秋娟
学　校: 天津科技大学
专　业: 林产化学加工工程
关键词: 蔗渣蔗髓 L-阿拉伯糖低聚木糖选择性水解溶解浆
分类号: TS245
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

研究了蔗渣、蔗髓水解提取L-阿拉伯糖以及蔗渣预水解提取低聚木糖后碱法蒸煮制备溶解浆的工艺。用热水处理蔗渣、蔗髓,通过控制水解温度使L-阿拉伯糖选择性水解以利于L-阿拉伯糖的提纯。考察了温度、水解时间及液比等对蔗渣、蔗髓水解产出L-阿拉伯糖、木糖及葡萄糖的影响。结果表明,温度对水解液的组成影响最大,当温度较低(≤140℃)时,L-阿拉伯糖有明显溶出,而木糖与葡萄糖则溶出很少甚至不溶出,在较低温度下延长保温时间能够使L-阿拉伯糖有较大量的溶出,同时木糖及葡萄糖的溶出较少。通过实验得到蔗渣水解产出L-阿拉伯糖的较适宜条件为：水解温度145℃,液比1：8,保温时间3h,此时L-阿拉伯糖的产率为0.85%(对绝干原料),木糖与葡萄糖均未检出；蔗髓水解产出L-阿拉伯糖的适宜条件为：水解温度140℃,液比1：10,保温时间3h,此时L-阿拉伯糖的产率为1.40%(对绝干原料),木糖与葡萄糖均未检出。采用正交实验法进行了蔗渣预水解提取低聚木糖的研究。由实验结果得到蔗渣预水解提取聚木糖的最佳条件为：最高温度160℃,液比1：8,保温时间120min,此时聚木糖得率16.95%(对绝干原料)。将最佳预水解条件下处理过的蔗渣水解半料,通过烧碱法和烧碱-蒽醌法蒸煮制备溶解浆,研究了温度、用碱量和保温时间等对溶解浆性质的影响,结果表明,温度对溶解浆粘度的影响最大。用碱量和保温时间的延长有利于木素的脱除和碳水化合物的降解。在较低温度(<170℃)下进行预水解烧碱-蒽醌法蒸煮,所得浆料粘度在1000mL/g左右,可用于制备附加值更高的醋酸纤维。在175℃,用碱量22.5%～24.0%,保温时间90～120min的条件下,用烧碱法蒸煮所得浆料的粘度在500mL/g左右,可以用于制做粘胶短纤维。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 前言  8-23
  1.1 研究背景  8
  1.2 L-阿拉伯糖的研究进展  8-11
    1.2.1 L-阿拉伯糖的提取  9-11
    1.2.2 L-阿拉伯糖的化学合成  11
  1.3 植物纤维原料中半纤维素的提取及低聚木糖的制备  11-15
    1.3.1 植物纤维原料中半纤维素的提取及应用  12-13
    1.3.2 低聚木糖的制备  13-15
  1.4 糖类物质的HPLC分析与检测  15-18
    1.4.1 HPLC-RID法  15-16
    1.4.2 HPLC-ELSD法  16-17
    1.4.3 柱前衍生化高效液相色谱等度洗脱分析单糖的方法建立  17-18
  1.5 蔗渣及蔗髓原料的特点及其研究现状  18-22
    1.5.1 蔗渣、蔗髓原料特点  18-19
    1.5.2 蔗渣与蔗髓的预处理  19-20
    1.5.3 甘蔗渣制取燃料乙醇  20
    1.5.4 甘蔗渣制取低聚木糖  20-21
    1.5.5 甘蔗渣制取溶解浆  21-22
  1.6 本课题研究内容及意义  22-23
    1.6.1 本课题的研究内容  22
    1.6.2 本课题的研究意义  22-23
2 材料与方法  23-30
  2.1 实验原料的准备  23
  2.2 实验用仪器和药品  23-24
    2.2.1 实验用仪器  23
    2.2.2 实验药品  23-24
  2.3 实验方法  24-30
    2.3.1 原料成分分析  24
    2.3.2 L-阿拉伯糖的提取  24-25
    2.3.3 蔗渣预水解提取低聚木糖  25-26
    2.3.4 蔗渣预水解后制备溶解浆  26-27
    2.3.5 高效液相色谱法(HPLC)对水解液中单糖含量的检测  27-28
    2.3.6 紫外光谱法对水解液中聚戊糖的测定  28
    2.3.7 DNS法测定水解液中的还原糖  28-29
    2.3.8 水解半料和蒸煮浆料指标的测定方法  29-30
3 结果与讨论  30-57
  3.1 原料分析  30
  3.2 水解液中糖类组分的检测方法  30-32
    3.2.1 HPLC对水解液中单糖含量的检测  30-31
    3.2.2 聚戊糖标准曲线  31
    3.2.3 还原糖标准曲线  31-32
  3.3 L-阿拉伯糖的提取  32-45
    3.3.1 水预水解蔗髓提取L-阿拉伯糖  32-39
    3.3.2 水预水解蔗渣提取L-阿拉伯糖  39-44
    3.3.3 小结  44-45
  3.4 簾遣预水解提取低聚木糖  45-53
    3.4.1 总糖及戊糖的回归方程  45
    3.4.2 蔗渣预水解提取低聚木糖的正交试验  45-53
    3.4.3 最佳水解条件下的半料化学分析  53
    3.4.4 小结  53
  3.5 蔗渣预水解后制备溶解浆  53-57
    3.5.1 蔗渣预水解升温曲线  53-54
    3.5.2 蔗渣预水解后制备溶解浆  54-56
    3.5.3 小结  56-57
4 结论  57-59
  4.1 L-阿拉伯糖的提取  57
  4.2 蔗渣预水解提取低聚木糖  57
  4.3 蔗渣预水解后制备溶解浆  57
  4.4 创新之处  57-59
5 展望  59-60
6 参考文献  60-66
7 攻读硕士学位期间发表论文情况  66-67
8 致谢  67

从蔗渣和蔗髓中提取阿拉伯糖及低聚木糖的初步研究

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