資源描述:
《稻殼預處理及稻殼中木聚糖的提取工藝的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要稻谷是我國主要的糧食作物,稻殼按重量計占稻谷重量的20%,是一類產量相當大的可再生生物質資源。稻殼的主要成分是纖維素、半纖維素、木質素及灰分。稻殼的資源化利用已成為國內外研究的熱點,主要包括稻殼的高效燃燒及其污染防治,稻殼灰制水玻璃和吸附劑等,稻殼纖維組分的水解發(fā)酵產酒精和糠醛等。然而稻殼牢固的網狀結構使得預處理成為稻殼得以利用的關鍵性步驟。本課題對稻殼預處理技術及稻殼中木聚糖的提取工藝進行了研究,主要的研究內容及結果如下:試驗首次將爆米花機用于稻殼的預處理,并與其他幾種方法進行了比較,包括
2、3%NaOH、3%氨水、3%H2S04、5%氨水煮沸處理以及微波處理法。對處理后的稻殼進行了成分的測定和電鏡掃描分析,并對稻殼酶解后總糖得率進行了比較。研究結果表明,相對于未處理稻殼,經以上方法處理后的稻殼酶解率分別提高了258.50%、395.55%、177.53%、168.62%、130.16%、50.61%、。其中爆米花機處理法和微波處理因相對成本低,且綠色環(huán)保,都是可放大到工業(yè)化生產的預處理方法。迸一步試驗用微波協(xié)同NaOH溶液處理稻殼,與未處理、僅用微波處理、僅用NaOH溶液處理和微波
3、協(xié)同氨水處理后的稻殼酶解效果進行了比較,得到微波協(xié)同NaOH溶液處理效果最好。然后采用響應面試驗設計,以酶解得率為響應值,通過DesignExpert.8.05b(原版)軟件分析處理數(shù)據,確定出微波協(xié)同NaOH溶液處理稻殼的最佳工藝條件為:NaOH質量濃度為1.5%,微波功率為650W,微波輻照時間為16min,固液比為l:12,在此條件下,酶解得糖率可達56.24%。低聚木糖是一種功能性低聚糖,由于其獨特的功能性質,可以將其利用到食品、化工、醫(yī)療等行業(yè)當中,利用稻殼制備低聚木糖具有一定的經濟效
4、益。制備低聚木糖的前提工作是木聚糖的提取。為提高稻殼中木聚糖的提取率,稻殼經微波預處理后再用堿法進行木聚糖的提取,先對提取溫度、NaOH濃度、固液比、提取時間4個因素進行單因素試驗。根據單因素試驗結果設計中心組合試驗,以木聚糖提取率為考察指標,采用響應面分析法確定最優(yōu)工藝參數(shù)。結果表明:提取溫度69.8l℃、NaOH濃度10.7%、固液比l:13(m:V)、提取時間5.1h。該條件下,木聚糖提取率可達76.57%。關鍵詞:稻殼;預處理技術;爆米花機;微波;木聚糖;響應面法ABSTRACTRice
5、isthemainfoodcropsinourcourtry,itcontains20percentofhusk,SOricehuskisthemostconsiderablereproducibleagriculturalresourceinourcourtry.Themaincomponentofthericehuskarecellulose,hemicellulose,lignin,andash.Exploitationandutilizationofricehuskhasbecomeah
6、otspotathomeandabroad.Atpresent,themainutilizationofricehuskincludehydrolysisfermentationoffibercompomentsinthewayofalcohol,furfural,andricehuskashmanufacturingsodiumsilicate,adsorbentandSOon.Becausethesolidnetworkstructureofricehuskisdifficulttodeco
7、mpose,pretreatmentbecomethekeystepofitsutilization.Inthisthesis,thepretreatmenttechnologyofricehuskandtheprocessofxylanextractionfromricehuskwerestudied,themainresearchcontentsandresultsareasfollows:Popcornmachinewasfirstusedtopretreatricehuskandwasc
8、omparedwiththefollowingmethods,including:3%NaON,3%NH3·H20,3%H2S04,boiledin5%NH3‘H20,microwave.ThemaincomponentsofthericehuskandpretreatedricehuskweredeterminedandanalyzedwithSEM,andthetotalsugarcontentofthericehuskafterenzymatichydrolysiswerecompared