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玉米芯中木聚糖的提取思考范文

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玉米芯中木聚糖的提取思考

1试验方法

1.1玉米芯的预处理选择风干的、无发霉的玉米芯,用粉碎机粉碎过80目筛,备用。

1.2不同碱液对玉米芯木聚糖含量的影响称取玉米芯2g,分别加入2.5mol/L的NaOH、KOH和LiOH溶液200mL,在121℃下提取30min,过滤取滤液,测定不同碱液提取下木聚糖的含量。

1.3碱液浓度对木聚糖含量的影响称取玉米芯2g,分别加入1.0mol/L、1.5mol/L、2.5mol/L和3.5mol/L的碱液200mL,在121℃下反应30min,过滤取滤液,测定木聚糖的含量。

1.4料液比对木聚糖含量的影响取2.5mol/L的碱液,考察料液比分别为1g∶5mL、1g∶10mL、1g∶15mL、1g∶20mL条件下,在121℃下反应30min,过滤取滤液,测定木聚糖的含量。

1.5碱液提取时间对木聚糖含量的影响称取玉米芯2g,加入2.5mol/L的碱液200mL,在121℃下分别提取30min、60min、90min、120min,过滤取滤液,测定木聚糖的含量。

1.6碱液提取温度对木聚糖含量的影响称取玉米芯2g,加入2.5mol/L的碱液200mL,在80℃、100℃、115℃、121℃下分别处理30min,过滤取滤液,测定木聚糖的含量。

1.7木聚糖的测定采用地衣酚-盐酸法测定总糖含量(g/L),木聚糖含量计算公式为:木聚糖含量=总糖含量×0.88,其中0.88为校正系数。

2结果与讨论

2.1不同的碱液对木聚糖提取率的影响在相同的提取条件下,分别加入2.5mol/L的NaOH、KOH和LiOH溶液于玉米芯中,考察不同的碱液对木聚糖提取率的影响,试验结果如图1所示。由图1可知,不同的碱液处理玉米芯后,其木聚糖提取率差异不大,相对而言,NaOH溶液提取的木聚糖提取率更高些。在成本上,LiOH的市场价格远高于NaOH和KOH,综合考虑碱液的成本和木聚糖的提取率,选择的最适碱液为NaOH溶液。

2.2碱液浓度对木聚糖提取率的影响分别加入1mol/L、1.5mol/L、2.5mol/L和3.5mol/L的NaOH溶液于玉米芯中,在121℃下反应30min,考察不同的NaOH浓度对木聚糖提取率的影响,试验结果如图2所示。图2的结果显示,随着NaOH浓度的提高,木聚糖提取率也随之增加,当NaOH浓度达到2.5mol/L时,木聚糖提取率达到21.4%,继续增加NaOH的浓度,木聚糖提取率几乎不再增加,因此选择NaOH浓度为2.5mol/L。

2.3料液比对木聚糖提取率的影响在相同的提取条件下,考察料液比分别为1g∶5mL、1g∶10mL、1g∶15mL、1g∶20mL对木聚糖提取率的影响,试验结果如图3所示。图3的结果表明,随着NaOH溶液体积的提高,木聚糖提取率也随之增加,料液比为1g∶5mL时,木聚糖的提取率仅为13.5%,但当料液比提高至1g∶10mL时,木聚糖的提取率达到21.8%,继续增加NaOH的体积,木聚糖的提取率稍有增加。这说明,当料液比值较小的时,NaOH溶液体积小,玉米芯颗粒无法充分溶胀,木聚糖不能充分溶出,因此木聚糖提取率较低,这跟舒国伟的研究结论一致。料液比达到一定值时,使玉米芯完全溶胀,再增加碱液体积,对木聚糖的提取无直接的促进作用,因此选择料液比为1g∶10mL。

2.4碱液提取时间和温度对木聚糖提取率的影响按照1.3.5和1.3.6的条件,考察提取时间(30min、60min、90min、120min)和提取温度(80℃、100℃、115℃、121℃)对木聚糖提取率的影响,试验结果分别见图4,图5。由图4,图5可知,随着提取时间的提高,木聚糖得率也提高,当提取时间达到60min以上时,木聚糖的提取率提高不明显,同时提取液颜色加深,因此选择提取时间为60min。同时随着提取温度提高,木聚糖提取率也增加,但当提取温度增至115℃时,其木聚糖提取率达到最高为22.8%,继续提高提取温度至121℃,木聚糖提取率稍有下降,这可能是因为过高的温度,导致木聚糖的降解。因此选择的提取温度为115℃。在最适条件,NaOH浓度为2.5mol/L,料液比为1g∶10mL,碱液提取时间和温度分别为60min和115℃时,木聚糖的提取率达到23.5%。

3结论

比较3种碱液(NaOH、KOH和LiOH)对玉米芯中木聚糖提取率的影响,从成本上和提取率上来说,NaOH更适合于木聚糖的提取。NaOH碱液提取木聚糖的最适工艺条件为:碱液浓度2.5mol/L,最适料液比1g∶10mL,115℃提取60min,在此条件下,木聚糖的提取率达到23.5%。

作者:汤卫华龙尾吕春晖单位:天津现代职业技术学院生物工程学院