紫外光谱定量测定木质纤维预水解液中溶解性木素和糠醛含量
2015-08-20赵旭红石海强张健李娜牛梅红平清伟
化工学报 2015年6期
赵旭红,石海强,2,3,张健,李娜,牛梅红,平清伟
(1 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁 大连 116034;2 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东 广州 510640;3 齐鲁工业大学制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,山东 济南 250353)
引 言
在传统制浆之前增加预水解段提取木质纤维半纤维素,通过进一步转化可生产高附加值产品,如木糖醇、燃料乙醇等[1-3],预水解后物料可分离制备木素并获得纸浆。该技术路线复合生物质精炼发展理念,具有技术基础和成本优势。研究发现预水解分离半纤维素过程中,部分木质素也发生降解转化成低分子酚类物质进入到水解液中,这部分物质在半纤维素水解液的生物转化过程中对微生物的发酵行为有很强的活性抑制作用[4-6]。而且这部分木素酚类物质分子量小,溶解性强,去除困难[7]。准确快速地定量测定预水解液中的溶解性木素酚类物质含量,是预水解液的脱毒处理和降低木素降解溶出新技术研发过程中亟待解决的一个问题。
木质纤维原料和纸浆中木素定量通常采用克拉森法和酸溶木素测定法。目前水溶解性木素一般借鉴酸溶木素方法,采用紫外分光光度计测定[8-9]。与原料木素分析法不同,预水解过程是在高温热水体系中进行,预水解液中除了溶解性木素酚类物质外,还含有源于半纤维素和木素的降解产物,如糠醛、5-羟甲基糠醛(5-HMF)、甲酸、乙酸和乙酰丙酸等物质[10]。研究证实,由戊糖和己糖单元脱水形成的糠醛和羟甲基糠醛(HMF)物质,在280 nm附近有紫外特征吸收[11],柴欣生等[12]采用三波长紫外光谱技术对桉木热水提取液中糠醛和羟甲基糠醛进行了测定,证明方法的可行性。……
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