乙酸強化水熱預水解對相思木半纖維素溶出及組分與結構的影響

郭凱原 石海強 曹楠 牛梅紅 平清偉

摘要：在170℃下，分別采用水熱預水解法和10%（質量分數）乙酸強化水熱預水解法抽提相思木，通過乙醇沉淀法回收預水解液中的半纖維素，分析了乙酸對預水解液中溶解半纖維素的化學組分及含量、乙醇沉淀半纖維素回收率及其組分和結構的影響。結果表明，乙酸可顯著提高預水解液中低聚糖和總糖含量；在170℃下預處理35 min時，乙醇沉淀半纖維素回收率最大；離子色譜和紫外光譜分析結果表明，乙酸強化水熱預水解乙醇沉淀半纖維素的化學組分與水熱預水解乙醇沉淀半纖維素相同，但木糖和木素含量較高，而阿拉伯糖和半乳糖含量偏低；凝膠色譜分析結果表明，乙酸強化水熱預水解乙醇沉淀半纖維素平均分子質量低于水熱預水解乙醇沉淀半纖維素；核磁共振分析結果表明，乙酸強化水熱預水解乙醇沉淀半纖維素聚木糖主鏈上殘留阿拉伯糖支鏈較少，有明顯木素碳水化合物復合體（LCC）存在。

關鍵詞：生物質；水解；半纖維素；回收；水熱

中圖分類號：TQ3531+4；TS71+1文獻標識碼：ADOI：1011981/jissn1000684220180301

收稿日期：20170512

基金項目：國家自然科學基金項目（31470603）； 遼寧省自然科學基金項目（2015020592）；遼寧省“百千萬人才工程”培養項目（2014921064）；制漿造紙工程國家重點實驗室項目（201746）。

制漿造紙工業是世界上最大的木質纖維加工工業之一。化學法制漿過程中，約占木質纖維質量20%～30%的半纖維素發生解聚溶出而進入制漿黑液中。這部分半纖維素分離困難，目前常用的處理方式是與黑液中木素一起經蒸發濃縮后送堿回收爐燃燒以回收熱能。……