微波輔助酸對(duì)玉米秸稈還原糖產(chǎn)量及基本結(jié)構(gòu)特征的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 11:04
以玉米秸稈為原料,通過(guò)微波輔助提取玉米秸稈中的可溶性還原糖。試驗(yàn)考查微波輔助時(shí)間、微波提取功率、硫酸濃度、液料比4個(gè)影響因素,以可溶性多糖為指標(biāo),通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化微波輔助提取玉米秸稈中可溶性還原糖的工藝,并對(duì)預(yù)處理后的玉米秸稈進(jìn)行電鏡掃描觀察、分析。結(jié)果表明:微波輔助得到最佳還原糖工藝為:微波時(shí)間6 min、微波功率300 W、硫酸濃度4%、液料比為30 mL/g。在此條件下,可溶性還原糖產(chǎn)率為62.25%。電鏡掃描圖像顯示預(yù)處理的玉米秸稈內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到一定影響,表現(xiàn)為細(xì)胞壁被破壞,纖維素孔徑增大,細(xì)胞內(nèi)容物游離出來(lái),同時(shí)可溶性還原糖的濃度與細(xì)胞壁被破壞程度呈正相對(duì)應(yīng)。
【文章來(lái)源】:飼料研究. 2020,43(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
微波輔助時(shí)間對(duì)可溶性還原糖產(chǎn)率的影響
2.1.2 微波功率對(duì)可溶性還原性糖產(chǎn)率的影響(見(jiàn)圖2)由圖2可知,隨著微波功率的上升,可溶性還原糖產(chǎn)率先是呈上升趨勢(shì),但當(dāng)功率大于400 W以后,可溶性還原糖產(chǎn)率在不斷下降。這是因?yàn)樵诤线m的微波處理功率下,對(duì)玉米秸稈與硫酸的接觸能起到促進(jìn)作用,加快溶劑中各分子的運(yùn)動(dòng)頻率,但是過(guò)高的功率雖然加快了纖維素轉(zhuǎn)化為非可溶性還原糖的速率,也可能破壞已經(jīng)溶解出的可溶性還原糖,導(dǎo)致可溶性還原糖產(chǎn)率下降?梢(jiàn),選用的微波功率太低,此時(shí)硫酸和微波的作用都沒(méi)有發(fā)揮出來(lái);而微波功率太高,可溶性還原糖溶容易被分解。因此,本試驗(yàn)選用微波功率400 W。
由圖3可知,在硫酸濃度不斷增加的情況下,可溶性還原糖產(chǎn)率也在不斷地增加。當(dāng)硫酸濃度在1%~3%范圍內(nèi)增加時(shí),可溶性還原糖呈線性增加,而隨著硫酸濃度的繼續(xù)增加,可溶性還原糖的濃度增加幅度變緩?赡苁堑退岫认拢衩捉斩捴欣w維素充分水解,酸度再增加,已經(jīng)沒(méi)有纖維素可增加,為降低預(yù)處理所需的成本同時(shí)避免濃度過(guò)高對(duì)玉米秸稈的碳化作用。因此,選擇硫酸濃度為3%較為恰當(dāng)。2.1.4 液料比對(duì)可溶性還原性糖產(chǎn)率的影響(見(jiàn)圖4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]燕麥秸稈纖維素測(cè)定方法比較及響應(yīng)面優(yōu)化分析[J]. 徐欣然,王明,劉莉,劉財(cái)汶,胡又丹,程曉彬,趙鋼,嚴(yán)俊. 飼料研究. 2020(03)
[2]堿性雙氧水預(yù)處理玉米秸稈性質(zhì)研究[J]. 侯明韜,邢力新,郝慧慧. 新能源進(jìn)展. 2020(01)
[3]響應(yīng)曲面法對(duì)玉米秸稈稀酸水解還原糖條件的優(yōu)化[J]. 魏煒,孫舶洋,潘俊,譚帥晨. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[4]KOH/NH3·H2O復(fù)合預(yù)處理稻草厭氧消化優(yōu)化研究[J]. 羅娟,劉春梅,袁海榮,劉研萍,鄒德勛,左曉宇,李秀金. 中國(guó)沼氣. 2019(01)
[5]產(chǎn)酸沼渣再利用稻秸兩級(jí)聯(lián)合產(chǎn)酸工藝研究[J]. 艾平,田啟歡,席江,梅自力,晏水平,樊啟洲. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]溫控可變相態(tài)離子液體催化轉(zhuǎn)化玉米芯制備糠醛[J]. 周圓圓,李芹,李瑞陽(yáng),廖榮珍,唐家楊,汪雁. 安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]纖維素酶法提取玉米麩皮多糖的工藝條件優(yōu)化[J]. 王文俠,尚慶,李馥邑,張顯斌,宋波. 中國(guó)食品添加劑. 2016(03)
[8]奶牛精飼料混菌固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中還原糖含量變化的研究[J]. 牛普春,齊景偉,安曉萍,劉娜,羅旭光,陳大勇. 飼料研究. 2015(20)
[9]木質(zhì)纖維素高值化利用的研究進(jìn)展[J]. 朱晨杰,張會(huì)巖,肖睿,陳勇,柳東,杜風(fēng)光,應(yīng)漢杰,歐陽(yáng)平凱. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2015(05)
[10]稀酸稀堿預(yù)處理的稻秸兩步厭氧發(fā)酵性能分析[J]. 王殿龍,艾平,鄢烈亮,郁亮,晏水平,張衍林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(02)
本文編號(hào):3626516
【文章來(lái)源】:飼料研究. 2020,43(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
微波輔助時(shí)間對(duì)可溶性還原糖產(chǎn)率的影響
2.1.2 微波功率對(duì)可溶性還原性糖產(chǎn)率的影響(見(jiàn)圖2)由圖2可知,隨著微波功率的上升,可溶性還原糖產(chǎn)率先是呈上升趨勢(shì),但當(dāng)功率大于400 W以后,可溶性還原糖產(chǎn)率在不斷下降。這是因?yàn)樵诤线m的微波處理功率下,對(duì)玉米秸稈與硫酸的接觸能起到促進(jìn)作用,加快溶劑中各分子的運(yùn)動(dòng)頻率,但是過(guò)高的功率雖然加快了纖維素轉(zhuǎn)化為非可溶性還原糖的速率,也可能破壞已經(jīng)溶解出的可溶性還原糖,導(dǎo)致可溶性還原糖產(chǎn)率下降?梢(jiàn),選用的微波功率太低,此時(shí)硫酸和微波的作用都沒(méi)有發(fā)揮出來(lái);而微波功率太高,可溶性還原糖溶容易被分解。因此,本試驗(yàn)選用微波功率400 W。
由圖3可知,在硫酸濃度不斷增加的情況下,可溶性還原糖產(chǎn)率也在不斷地增加。當(dāng)硫酸濃度在1%~3%范圍內(nèi)增加時(shí),可溶性還原糖呈線性增加,而隨著硫酸濃度的繼續(xù)增加,可溶性還原糖的濃度增加幅度變緩?赡苁堑退岫认拢衩捉斩捴欣w維素充分水解,酸度再增加,已經(jīng)沒(méi)有纖維素可增加,為降低預(yù)處理所需的成本同時(shí)避免濃度過(guò)高對(duì)玉米秸稈的碳化作用。因此,選擇硫酸濃度為3%較為恰當(dāng)。2.1.4 液料比對(duì)可溶性還原性糖產(chǎn)率的影響(見(jiàn)圖4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]燕麥秸稈纖維素測(cè)定方法比較及響應(yīng)面優(yōu)化分析[J]. 徐欣然,王明,劉莉,劉財(cái)汶,胡又丹,程曉彬,趙鋼,嚴(yán)俊. 飼料研究. 2020(03)
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[4]KOH/NH3·H2O復(fù)合預(yù)處理稻草厭氧消化優(yōu)化研究[J]. 羅娟,劉春梅,袁海榮,劉研萍,鄒德勛,左曉宇,李秀金. 中國(guó)沼氣. 2019(01)
[5]產(chǎn)酸沼渣再利用稻秸兩級(jí)聯(lián)合產(chǎn)酸工藝研究[J]. 艾平,田啟歡,席江,梅自力,晏水平,樊啟洲. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]溫控可變相態(tài)離子液體催化轉(zhuǎn)化玉米芯制備糠醛[J]. 周圓圓,李芹,李瑞陽(yáng),廖榮珍,唐家楊,汪雁. 安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]纖維素酶法提取玉米麩皮多糖的工藝條件優(yōu)化[J]. 王文俠,尚慶,李馥邑,張顯斌,宋波. 中國(guó)食品添加劑. 2016(03)
[8]奶牛精飼料混菌固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中還原糖含量變化的研究[J]. 牛普春,齊景偉,安曉萍,劉娜,羅旭光,陳大勇. 飼料研究. 2015(20)
[9]木質(zhì)纖維素高值化利用的研究進(jìn)展[J]. 朱晨杰,張會(huì)巖,肖睿,陳勇,柳東,杜風(fēng)光,應(yīng)漢杰,歐陽(yáng)平凱. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2015(05)
[10]稀酸稀堿預(yù)處理的稻秸兩步厭氧發(fā)酵性能分析[J]. 王殿龍,艾平,鄢烈亮,郁亮,晏水平,張衍林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(02)
本文編號(hào):3626516
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