竹材薄壁組織的物理分離及其用于制取低聚木糖的研究.pdf

1、中國是世界上竹材資源十分豐富的國家。目前竹材在竹板材、竹材制漿及竹纖維等工業(yè)化利用方面走在了世界前列，但對竹材進(jìn)行分級并加以高附加值利用方面的研究工作開展較少，不利于竹材資源的綜合利用價(jià)值的提高。本文研究了物理預(yù)處理分離竹材薄壁組織和維管束組織分級利用的方法與效果，探討了分離效果的表征方法，優(yōu)化了分離后薄壁細(xì)胞組分的堿性過氧化氫化學(xué)預(yù)處理?xiàng)l件及酶水解制備低聚木糖化學(xué)品的條件，并分析了酶水解液成分。
　　 (1)采用顯微鏡觀測與鮑

2、爾篩篩分結(jié)合的方法測定薄壁細(xì)胞含量的測定。鮑爾篩各篩分的顯微鏡觀測結(jié)果表明，通過鮑爾篩200目的篩分為薄壁細(xì)胞，未通過篩分則全部為纖維細(xì)胞，即鮑爾篩能夠有效分離薄壁細(xì)胞與纖維細(xì)胞，可作為薄壁細(xì)胞含量的評價(jià)手段。同時(shí)采用了纖維質(zhì)量分析儀(FQA)的方法測定了竹材的薄壁細(xì)胞含量。當(dāng)FQA的薄壁細(xì)胞尺寸范圍設(shè)定為0.03-0.2 mm時(shí)，所測薄壁細(xì)胞含量與鮑爾篩篩分的方法相差較大;當(dāng)薄壁細(xì)胞尺寸范圍設(shè)定為0.03-0.1 mm時(shí)，薄壁細(xì)胞含量

3、測定結(jié)果與鮑爾篩篩分結(jié)果幾乎一致，因此，采用FQA來測定竹材薄壁細(xì)胞含量時(shí)，薄壁細(xì)胞尺寸范圍應(yīng)設(shè)定為0.03-0.1mm。
　　 (2)基于竹材結(jié)構(gòu)研究了螺旋擠壓分離竹材維管束與薄壁組織的方法。實(shí)驗(yàn)以擠壓道數(shù)作為影響因素，以分離后不同篩分中薄壁細(xì)胞含量為主要考察指標(biāo)。探索了螺旋擠壓程度對竹材物理形態(tài)的影響及維管束與薄壁細(xì)胞的分離效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用螺旋擠壓結(jié)合振動(dòng)篩選篩分，可以實(shí)現(xiàn)薄壁組織與維管束的有效分離，且采用一道螺旋擠壓并

4、結(jié)合使用1/32英寸的篩孔分離效果較好。
　　 (3)采用離子色譜測定分離出的薄壁細(xì)胞及纖維細(xì)胞中的單糖含量，發(fā)現(xiàn)薄壁細(xì)胞中單糖主要是葡萄糖、木糖與阿拉伯糖，薄壁細(xì)胞及纖維細(xì)胞中的單糖種類相同，但含量存在差異。螺旋擠壓分離的竹材各組分的化學(xué)成分分析表明，竹材薄壁組織比維管束組織的戊聚糖含量高，更適合用于生產(chǎn)戊糖基生物化學(xué)品。
　　 (4)優(yōu)化了堿性過氧化氫機(jī)械預(yù)處理竹材薄壁組織的工藝條件。竹材薄壁組織組分進(jìn)行酶水解制低聚

5、木糖之前，需要進(jìn)行預(yù)處理才能提高戊糖的酶解效率。在預(yù)處理過程中，單糖溶出應(yīng)當(dāng)盡量少且使pH接近中性，以利于酶水解。綜合考慮以上因素，本論文堿性過氧化氫機(jī)械預(yù)處理竹材薄壁組織最佳化學(xué)預(yù)處理工藝條件為:NaOH用量1％，H2O2用量1％，溫度80℃。
　　 (5)以分離出的竹材薄壁組織為底物，進(jìn)行了木聚糖酶酶水解制低聚木糖產(chǎn)品研究。探討了木聚糖酶的酶學(xué)特性;對經(jīng)堿性過氧化氫機(jī)械預(yù)處理的竹材薄壁組織進(jìn)行了木聚糖酶水解研究，在單因素實(shí)驗(yàn)