椰殼酸水解制備木糖、低聚木糖研究.pdf

1、本文對(duì)椰殼酸水解制備木糖、低聚木糖進(jìn)行了研究。采用DNS比色法測(cè)定椰殼水解液中木糖含量，最大吸收波長(zhǎng)為490nm，重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1．16％（n=10），平均回收率為99．1％。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)考察了常壓下，酸濃度、酸處理時(shí)間、椰殼粒度、水解時(shí)間等對(duì)木糖產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明：酸濃度與水解時(shí)間對(duì)木糖產(chǎn)率有顯著性影響，采用0．20mol/L的鹽酸，100℃溫度下水解6h，木糖產(chǎn)率為16％左右。 研究了椰殼酸催化水解反應(yīng)

2、機(jī)理，建立了椰殼酸水解反應(yīng)的一級(jí)連串不可逆反應(yīng)的水解動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出水解液中木糖濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化的數(shù)學(xué)表達(dá)式。將該數(shù)學(xué)表達(dá)式設(shè)置為科研軟件非線(xiàn)性曲線(xiàn)擬合功能中的自定義函數(shù)，對(duì)水解液中木糖濃度在不同溫度和酸濃度下隨時(shí)間的變化趨勢(shì)作非線(xiàn)性回歸分析，做出趨勢(shì)擬合曲線(xiàn)，并同時(shí)求出生成木糖的反應(yīng)速率常數(shù)κ1和木糖分解的反應(yīng)速率常數(shù)κ2，再進(jìn)一步求出表觀(guān)反應(yīng)活化能Ea，建立κ1與酸濃度C和反應(yīng)溫度T的關(guān)系式。研究表明，水解過(guò)程中，木糖的生成反應(yīng)

3、速率κ1遠(yuǎn)大于木糖的分解反應(yīng)速率κ2，適當(dāng)提高反應(yīng)溫度，降低酸濃度可提高κ1/κ2比值，有利于生成木糖的反應(yīng)。 在水解動(dòng)力學(xué)研究基礎(chǔ)上，開(kāi)展了椰殼在高溫低酸條件下的水解研究，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)考察了加壓下，水解溫度、酸濃度、水解時(shí)間等對(duì)木糖產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明：酸濃度與水解溫度對(duì)木糖產(chǎn)率有顯著性影響。通過(guò)調(diào)優(yōu)運(yùn)算得到加壓條件下的最佳水解條件，在反應(yīng)溫度140℃，木糖產(chǎn)率為16．8％情況下，酸用量減少到0．070mol/L，僅為常壓下的

4、1/3，水解時(shí)間縮短到1h，僅為常壓下的1/6，同時(shí)也使水解動(dòng)力學(xué)的理論研究結(jié)果得到了驗(yàn)證。 采用活性炭對(duì)椰殼水解液的吸附脫色進(jìn)行研究。測(cè)定水解液的分子量分布，考察活性炭用量，脫色時(shí)間，脫色溫度等因素對(duì)脫色率和木糖損失率的影響。結(jié)果表明：活性炭對(duì)色素的吸附率高于對(duì)木糖的吸附率，以3％活性炭在80℃下脫色40min，水解液中色素的吸附率即可達(dá)92％，木糖的損失率為10％左右。分析脫色前后活性炭的FT-IR與孔徑分布變化情況，推測(cè)活