温和碱氧化处理对花生壳酶解效果的影响.pdf

2013年2月 中国粮油学报 Vo1．28，No．2 第28卷第2期 JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociation Feb．2012 温和碱氧化处理对花生壳酶解效果的影响 刘朝龙 王雨生 2 陈海华 (青岛农业大学食品科学与工程学院 ，青岛 266109) (青岛农业大学学报编辑部 ，青岛 266109) 摘 要 利用NaOH—H：0 (温和碱氧化法)对花生壳进行预处理，以NaOH质量浓度、H0体积分数、 VN。：VH 、液固比、预处理温度、预处理时间为试验因素，以花生壳纤维素酶解率为考察指标，采用单因素试 验和响应面试验对花生壳温和碱氧化处理工艺条件进行了研究。结果表明，花生壳温和碱氧化法的最佳预处 理条件为：NaOH质量浓度为8g／100mL、H：02体积分数为4％、 aoH： ()1为4．6：1，处理温度58℃，处理时 间2．2h，在此条件下进行试验 ，测得花生壳纤维素的酶解率为28．48％。 关键词 花生壳 温和碱氧化 工艺条件 中图分类号：TS210．9 文献标识码 ：A 文章编号：1003—0174(2013)02—0099—06 我国是花生的生产大国，年产花生约 12000kt， 型。 目前 尚未见到关于温和碱氧化处理花生壳的研 其中花生壳约 占花生果重的30％L1J，花生壳中含有 究报道。 65％～80％的粗纤维 J。因其纤维素结构中有复杂 我国每年有大量花生壳被废弃，造成极大的资 的无定形区、结晶区和微纤维 J，尤其是结晶区不存 源浪费。若能采用温和碱氧化法对其进行适当处理 在游离的羟基，因此要高效利用花生壳中的纤维素 后酶解，可制得还原糖液，为后续发酵生产乙醇或生 就必须破坏花生壳纤维素的结晶结构，使纤维素易 产热反应香精提供原料，变废为宝。 被酶解。目前，主要以物理法、化学法、生物法、联合 本试验主要采用温和碱氧化法 (NaOH—H0) 预处理等4大类方法对纤维素原料进行预处理 J。 对花生壳进行预处理，并对温和碱氧化法的作用条 单一的预处理方法通常存在较多的缺点，因而多因 件进行优化，以期为花生壳纤维素的预处理方法提 素联合预处理方法的研究成为近年来 的研究热 供理论依据，并为后续花生壳纤维素的酶解做好准 点 J。其中，温和碱氧化法是一种新兴的多因素联 备。 合预处理方法。它同时使用NaOH和HO ，可有效 去除纤维原料中的半纤维素和木质素，释放纤维素， 1 材料与方法 提高纤维素的酶解效果l卜 。目前尽管已有关于温 1．1 试验材料 和碱氧化试剂回收及循环利用的专利 J，但是国内 花生壳、纤维素酶(2×10U／g)：康地恩生物科 采用温和碱氧化法处理纤维素原料的研究报道比较 技有限公司；其他试剂均为分析纯。 少见。姚秀清等_】叫利用温和碱氧化法处理脱蜡的秸 1．2 试验设备 秆样品，对总糖 回收率和木质素去除率作了回归分 DELTA320pH计：梅特勒 一托利多仪器 (上海) 析，并最终确定了优化条件。王洋等 采用超声波 有限公司；DHG一9070A型电热鼓风干燥箱：上海精 辅助温和碱氧化法对小麦秸秆进行预处理，建立了 宏实验设备有限公司；紫外／可见分光光度计：上海 各试验因素与处理后木质素相对含量关系的数学模