NaOH-H2O2溶剂体系下玉米秸秆的组分分离规律研究

研究了NaOH-H2O2组成的碱溶剂体系对玉米秸秆的溶解规律,并结合酸沉、醇析方法分离出了3种主要成分,研究了过氧化氢浓度、pH、液固比、温度、时间对玉米秸秆组分分离过程的影响。结果表明:碱溶剂处理后的剩余固体物质是纤维素和不溶物,滤液经酸沉后的固体为木质素,酸沉后的滤液调pH后醇析所得的固体为半纤维素。试验确定了分离过程的最佳工艺条件:过氧化氢浓度5%,pH=12,反应时间3 h,溶解温度60℃,液固比30 m L/g。在此条件下,纤维素回收率84.2%,木质素回收率为66.6%,半纤维素回收率96.7%,滤液经4次循环使用,纤维素回收率82.7%,木质素回收率67.6%,半纤维素回收率97.4%。碱处理及酸沉、醇析后剩余固体的结构分析证明了此方法的可行性。     

芦苇乙二醇法分离木素制浆研究

以芦苇为原料，在常压条件下利用乙二醇的水溶液提取分离木素、纤维素，采用4因子二次正交旋转组合设计研究了乙二醇、催化剂1、催化剂2和液固比对木素、纤维素分离的影响，得到了相应单指标二次回归模型；并对分离出来的木素做了定性分析。研究结果表明：乙二醇（55％）、催化剂1（50％）、催化剂2（4％）、液固比（6：1），得浆纯度较高，所得木素仍是由苯及其衍生物构成的大分子，分布范围较窄。     

芦苇乙醇法分离木素制浆研究(Ⅰ)

以芦苇为原料,在常压条件下利用乙醇的水溶液提取分离木素、纤维素,采用三因子二次正交旋转组合设计研究了乙醇、催化剂和液固比对木素、纤维素分离的影响,得到了相应单指标二次回归模型;并对分离出来的木素做了定性分析.研究结果表明:在乙醇50%、催化剂6%和液固比8:1条件下,得浆纯度较高,所得木素仍是由苯丙烷及其衍生物构成的大分子,其分子量远大于一般碱木素,分布范围较窄.     

木糖渣木质素的提取工艺研究

应用碱溶方法提取木糖渣木质素液,经正交试验确定了优化的工艺条件为:固液比1∶9、Na OH溶液浓度2.5%、反应时间3h、提取温度85℃,木质素的提取率达到96.7%。再经连续膜浓缩技术将木质素液的干物浓度由2%浓缩至10%以上,最后经喷雾干燥技术得到碱性木质素产品,或者经酸析分离工序制备酸性木质素产品,为木糖渣的高值化利用提供了新途径。     

水热耦合稀乙酸拆解杨木纤维的条件优化及表征

采用水热耦合稀乙酸预处理技术对速生杨木进行拆解,研究了乙酸质量分数、固液比、温度及反应时间对杨木木糖去除率和纤维素拆解分离得率的影响规律。结果表明,在乙酸质量分数0.5%、固液比1∶20、温度170℃、反应时间30 min条件下,木糖去除率为92.9%,纤维素拆解分离得率为94.0%。通过对水热残渣和预处理液的结构与成分分析,表明水热耦合稀乙酸预处理是一种温和的拆解分离方法,其主要去除杨木纤维中半纤维素的木糖成分,将大部分木糖转化为低聚木糖,同时对纤维素和木质素的破坏较小,从而保护纤维素、提高纤维素酶的可及度。     

NaOH/尿素低温溶解法测定烟梗木质素含量的研究

建立了一种准确测定烟梗木质素含量的新方法。用低温NaOH/尿素水溶液抽提烟梗,采用优化的酸处理条件（硫酸浓度17.5 %、液固比80 mL?g-1、酸解温度100 ℃、酸解时间30 min）打断烟梗中木质素与纤维素等组份之间的化学键,残渣用低温NaOH/尿素水溶液进一步溶解纤维素、半纤维素等天然高分子物质,得到酸不溶木质素。酸溶木质素采用分光光度法在325 nm处测定,酸不溶木质素采用灼烧法测定。本方法RSD小于3%,准确度良好,且减少了有机溶剂预处理和浓硫酸处理,提高了测试的安全性。      

芦苇乙醇法分离木素制浆研究(Ⅲ)

在前面[1]、[2]研究的基础上,仍采用L15(43)正交试验方法,研究了蒸煮时间由1.0h延长到2.0h后乙醇、催化剂和液固比等因素对木素、纤维素分离的影响.试验结果表明:延长蒸煮时间后,各试验因素仍在各因素中值处交汇,以后随着试验因素水平的增高,影响木素、α-纤维素分离的主要因素是乙醇;乙醇和液固比相互作用对木素分离具有显著的交互作用;在70%乙醇、3%催化剂和4:1液固比条件下,可以得到较好的木素、纤维素分离效果;与前文研究相比,结构没有发生变化,所得木素重均分子量和分散指数分别增加为3420.8和2.1 6.     

机械活化预处理对甘蔗渣组分分离的影响

采用搅拌球磨对甘蔗渣进行机械活化,以不同活化时间的甘蔗渣为原料,采用碱性过氧化氢对甘蔗渣进行组分分离。以固体产物的木质素和纤维素含量为指标,分别考察了活化时间、过氧化氢浓度、反应时间、温度和液固比对甘蔗渣组分分离效果的影响。结果表明：由于机械活化破坏了甘蔗渣中木质素对纤维素的包裹作用,提高了其反应活性。活化1.0h甘蔗渣分离产物的木质素、纤维素含量分别为1.6%、80.9%,而相同条件下未活化含量分别为4.1%、75.6%。     

微波辅助稀酸降解玉米芯的工艺优化及其效果研究

为提高木质纤维素的利用率及经济效益,以稀酸为催化剂,采用微波辐射相结合的方法对玉米芯进行水解研究。以还原糖得率和原料转化率为指标,通过单因素试验和正交试验考察微波辐射时间、微波功率、酸浓度、固液比和秸秆颗粒大小等对玉米芯水解的影响,利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)分析原料及不同方法处理后的水解残渣。结果表明,微波辐射稀酸催化玉米芯水解的最佳工艺条件为:玉米芯粉碎至60~80目,常压,固液比1:8(g/mL),酸浓度13%,微波功率130 W,反应时间20min,该条件下还原糖得率为66.41%、原料转化率为52.70%。SEM及FT-IR分析表明微波辅助稀酸的降解效果较好,反应后玉米芯的表面结构遭到了严重的破坏,其半纤维素基本被水解,同时也有部分纤维素被水解。     

超声波-过氧化氢去除麸皮中木质素的优化工艺研究

麸皮中纤维素的含量非常丰富,以麸皮为原料进行纤维素的提取,有利于麸皮的合理利用。以面粉加工业的副产物——麸皮为原料,通过过氧化氢-超声波方法提取纤维素,分别分析了过氧化氢浓度、液固比、超声波处理的温度、功率、时间等因素对纤维素提取过程中木质素去除效率的影响,探索提取麸皮中纤维素的过程中木质素去除的最佳工艺。实验结果显示:当液固比为15∶1、超声波处理时间为8h、温度为40℃、功率为120 W、过氧化氢溶液浓度为6%时,纤维素的得率最大为21.94%。     

微波辅助提取蓝莓酒糟中花青素的研究

通过单因素试验和正交试验对蓝莓酒糟中花青素的提取工艺进行了研究。结果表明,各因素对花青素提取量的影响从大到小依次为乙醇体积分数＞微波提取时间＞柠檬酸含量＞微波功率＞液固比;最佳提取条件为乙醇体积分数60%,柠檬酸含量0.6%,液固比60∶1（mL∶g）,微波功率420 W,微波提取时间20 s。在此最佳提取条件下,从蓝莓酒糟中可提取花青素(1.847± 0.079) mg/g,1次提取率达84.22%。     

小麦酚酸提取工艺优化及产区与品种差异对酚酸含量的影响

研究NaOH浓度、液料比、乙酸乙酯萃取时间和萃取次数对小麦籽粒中酚酸提取量的影响,并优化提取条件;运用高效液相色谱-质谱联用法分析不同产区主栽小麦品种差异对酚酸含量的影响。结果表明：NaOH浓度、液料比、乙酸乙酯萃取时间和萃取次数对小麦籽粒中酚酸提取量影响显著,经响应面优化获得小麦籽粒中酚酸提取条件为：NaOH溶液浓度1.56 mol/L、液料比15.53∶1（mL/g）、萃取时间17.33 min、萃取2 次。在此提取条件下,小麦籽粒中酚酸提取量达到1 055.99 mg/kg。小麦中主要有9 种酚酸,分别为没食子酸、原儿茶酸、4-羟基苯甲酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、p-香豆酸、芥子酸和阿魏酸,其中阿魏酸为主要酚酸,占总酚酸的73.07%～89.01%。江淮麦区宁麦14中总酚酸含量最高,达1 001.12 mg/kg,与该产区的保麦6号、淮麦33有显著性差异;黄淮麦区的新麦26中总酚酸含量最高,为1 016.03 mg/kg,与该产区的矮抗58、百农207有显著性差异。由此可见,不同产区主栽小麦品种的差异对酚酸含量的影响极大。     

响应面法优化菊芋渣中果胶的提取工艺及产品性质分析

应用响应面分析法对菊芋渣中果胶的提取工艺进行优化。首先研究了不同的提取剂种类（盐酸、硫酸、亚硫酸、磷酸）对果胶得率的影响,结果表明磷酸提取效果最佳。在单因素试验的基础上,以磷酸为提取剂,采用Box-Behnken试验设计方案,以提取温度、pH值、提取时间、液料比为影响因素,以果胶得率为响应值,通过响应面分析法得到菊芋渣果胶的最佳提取条件为提取温度100 ℃、pH 1.52、提取时间63.62 min、液料比44.4∶1（mL/g）,此条件下果胶的最高得率为18.76%。在最优条件下进行验证实验,实际提取结果为（18.52±0.9）%,这与模型预测值吻合,说明建立的模型可行。测定最优条件下获得果胶样品的红外光谱结构并进行了解析,分析果胶产品的性质发现,各项指标均符合GB 25533-2010《食品添加剂：果胶》的要求。     

响应面法优化微波辅助提取香菇柄槲皮素的工艺研究

目的采用响应面法优化微波辅助提取香菇柄槲皮素的工艺,为进一步开发香菇柄资源提供依据。方法以槲皮素得率为指标,通过单因素试验,研究乙醇浓度、液料比、微波辐射功率和微波辐射时间对槲皮素得率的影响,用响应面分析法对影响槲皮素得率较大的液料比、微波辐射功率和微波辐射时间3个因素进行优化。结果最佳提取工艺参数为乙醇浓度50%、液料比30:1(m L:g)、微波辐射功率385 W、微波辐射时间50 s。在此条件下,通过3次验证试验,测得槲皮素的得率为(0.75±0.02)mg/g。结论采用响应面分析法优化微波辅助提取法提取香菇柄槲皮素的工艺可行。     

超声波辅助提取枇杷核苦杏仁苷工艺优化

为优化枇杷核中苦杏仁苷超声波辅助提取工艺,采用单因素和二水平试验研究乙醇体积分数、提取温度、提取时间、液料比和超声波功率5个因素对苦杏仁苷提取量的影响,在此基础上应用响应面法对超声波提取工艺进行优化,得到最佳条件为乙醇体积分数75%、提取温度60℃、提取时间30min、液料比12:1(mL/g)、超声波功率250W。此条件下苦杏仁苷的提取量为39.07mg/g,与模型预测值的相对误差为0.66%,说明此模型的预测精度较高。这些结果为超声波辅助提取技术在枇杷核苦杏仁苷提取中的应用提供了依据。     

连翘苷的提取工艺优化及其抑菌活性

本研究以连翘叶为原料,采用超声辅助半仿生法提取连翘苷,在单因素实验的基础上,设计四因素三水平的响应面试验,确定最佳提取工艺条件。通过滤纸片法测定其抑菌活性,并研究了温度、p H以及紫外对连翘苷抑菌保持率的影响。方差分析结果表明:回归模型较好的反映了连翘苷得率与乙醇体积分数、液料比、提取温度以及提取时间之间的关系,得到最佳提取工艺条件:乙醇体积分数为40%,液料比为36:1(m L/g),提取温度为48℃,提取时间为100 min。在此工艺条件下,连翘苷得率为4.42%,高于其他提取方法。抑菌活性试验表明连翘苷对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌和枯草芽孢杆菌均有抑制作用,对四种供试菌种的抑菌圈直径分别为8.33、9.85、8.85、和8.81mm。高温以及强酸、强碱会减弱连翘苷的抑菌效果,而紫外对连翘苷的抑菌效果基本没有影响。     

响应面优化水蒲桃核仁多糖的提取工艺研究

研究了水蒲桃核仁多糖(PoIysaccharide of Syzygium jambos(Linn.)Alston Seeds,PSJA)水提过程中提取温度、液料比、提取时间、提取次数等因素对其提取率的影响,运用响应面设计试验确定水提PSJA的最佳提取工艺,得出水提法提取PSJA的适宜条件为:提取温度为75℃,液料比16:1(mL/g),提取时间2.9 h,提取次数2次,在此条件下测得PSJA的提取率为6.25%。进一步利用乙醇沉淀获得多糖,当乙醇体积分数为75%时水蒲桃核仁多糖的沉淀率最大,在此条件下多糖的得率为5.12%,纯度为70.7%。     

酸解均质制备纳米豆渣纤维素工艺

以富含纤维素的豆渣为原料,采用酸水解辅以均质法制备纳米纤维素,研究HCl浓度、水解时间、水解温度、液料比4个因素对豆渣水解率和纤维素粒度的影响,通过正交试验确定制备豆渣纳米纤维素的最佳工艺条件。结果表明： 最佳工艺条件为HCl溶液浓度3mol/L、水解温度100℃、水解时间120min、液料比45:1(mL/g)、均质压力30MPa;通过激光粒度分析和扫描电镜分析,纳米豆渣纤维素呈微球状,粒度为50～100nm。盐酸水解辅以高压均质工艺处理能有效制得纳米大豆纤维素。     

响应面法优化酶辅助闪式提取二氢槲皮素工艺

目的：利用响应面法对纤维素酶辅助闪式提取二氢槲皮素的工艺条件进行优化。方法：以二氢槲皮素的提取率为指标,在单因素试验的基础上,应用Box-Behnken试验设计,对影响提取率的条件（乙醇体积分数、加酶量和液料比）进行优化。结果：最佳提取条件为乙醇体积分数60.93%、加酶量3.48 mg/g、液料比103.64∶1（mL/g）、提取时间120 s。结论：闪式提取操作简便、节能、省时,可应用于二氢槲皮素大规模生产。     

麻栎橡子单宁脱除工艺优化及抗氧化性

为探索高效可行的麻栎橡子单宁脱除工艺,实现其综合开发,以桥山林区麻栎橡子为原料,采用超声辅助乙醇法对影响单宁脱除率的因素进行单因素试验,选择影响显著的4个因素进行响应面分析,并测定单宁对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基和羟自由基(·OH)的清除率,以探索麻栎橡子单宁的抗氧化活性。结果表明,液料比、乙醇体积分数、脱除温度、超声功率对单宁脱除率影响显著,模型拟合效果显著。最优脱除工艺为液料比42∶1(mL/g)、乙醇体积分数53%、脱除温度65℃、超声功率240 W,单宁脱除率为37.27%。麻栎橡子单宁抗氧化性与其质量浓度呈线性正相关,质量浓度为80 mg/L时,其对DPPH自由基的清除率可达75.56%,对·OH的清除率可达62.74%,可作为新型抗氧化剂。