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炭基固体酸催化水解木聚糖制备低聚木糖的工艺优化

2017-06-22韩鹏飞虞佐嗣郭建忠

食品科学 2017年12期
关键词:催化剂

韩鹏飞,虞佐嗣,郭建忠,*,李 兵,刘 力

(1.浙江农林大学理学院,浙江省林业生物质化学利用重点实验室,浙江 临安 311300;2.浙江农林大学工程学院,浙江 临安 311300)

炭基固体酸催化水解木聚糖制备低聚木糖的工艺优化

韩鹏飞1,2,虞佐嗣1,郭建忠1,*,李 兵1,刘 力1

(1.浙江农林大学理学院,浙江省林业生物质化学利用重点实验室,浙江 临安 311300;2.浙江农林大学工程学院,浙江 临安 311300)

以榉木木聚糖为原料,采用炭基固体酸催化剂(AC-SO3H)催化水解制备得到低聚木糖。分别考察反应时间、反应温度、催化剂用量对低聚木糖收率及各组分收率的影响,并通过正交试验设计确定最佳工艺条件为20 mL蒸馏水,0.5 g木聚糖、0.2 g AC-SO3H、反应时间3 h、反应温度140 ℃。并在此条件下,分别以AC-SO3H、M-ACSO3H、S-AC-SO3H为催化剂,考察不同催化剂对低聚木糖收率的影响,结果表明以AC-SO3H为催化剂时低聚木糖收率最大为66.60%。

木聚糖;低聚木糖;炭基固体酸催化剂

作为一种可再生能源,农林生物质的高效利用引起了全世界范围的高度重视。农林生物质主要由纤维素、半纤维素、木质素组成[1]。目前,利用最多的是纤维素,其次是木质素,最后才是半纤维素。因此,研究半纤维素高效应用的方法迫在眉睫。木聚糖作为半纤维素主要成分,其降解产物低聚木糖因其独特的理化性质在医药、食品等领域有着广泛的应用[2-6]。

目前低聚木糖的制备方法主要有酸水解法、热水抽提法、酶水解法。酸水解法主要以硫酸、盐酸等直接作用于原料制备低聚木糖。因其周期短、再现性好被用于动力学研究,但催化剂回收困难,对设备腐蚀严重,副产物多而没有用于大规模生产。……

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