第三篇 半纤维素.ppt

3.2.3 半纤维素的化学结构式 聚阿拉伯糖4－O－甲基葡萄糖醛酸木糖 聚阿拉伯糖半乳糖 聚O－乙酰基－4－O－甲基葡萄糖醛酸木糖 3.2.4 半纤维素与其伴生物的化学连接 木素和部分半纤维之间存在化学键的连接 纤维素和半纤维素之间没有共价键连接，但存在氢键连接和范德华作用力 半纤维素和蛋白质之间有化学连接 LCC——在植物细胞壁中，木素与半纤维素之间存在着化学连接，形成木素与碳水化合物复合体，即LCC（lignin-carbohydrate complex） 溶解浆 溶解浆是在制浆过程中除去了木素和半纤维素，只保留纤维素的高纯度精制化学浆，主要用于生产粘胶人造丝、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素(CMC)等产品。 溶解浆可用改进型硫酸盐法或亚硫酸盐法制取，其工艺流程与造纸用浆大致相同，只是要求更高，目的都是制得聚合度均一的纯纤维素，一般纤维素含量可达95%- 99%。 国内溶解浆产能现在仅为25 万t左右，销售价格为每吨17000- 18000 元，毛利率约为50%。国内除了已正在生产的福建青州、晨鸣纸业，还有准备改建溶解浆生产线的的泰格林纸集团的骏泰浆纸、云南云景纸业等。 浆粕中的半纤维素含量与粘胶过滤值的关系 浆粕中的半纤维素含量与粘胶透明度的关系 （二）半纤维素对纸浆卡伯值的影响 卡伯值（Kappa）：表示残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量。 定义：1g绝干浆消耗0.02mol/l 高锰酸钾溶液的毫升数。 （二）半纤维素对纸浆卡伯值的影响 聚木糖的侧链基团4- O - 甲基葡萄糖醛酸在硫酸盐法蒸煮过程中可转变为己烯糖醛酸, 这种结构在测定纸浆卡伯值时会和高锰酸盐发生反应, 因此对卡伯值有贡献。 苇浆的打浆抗拒与其化学组成的关系 麦草浆、稻草浆和芦苇浆等一些非木材植物浆所含的半纤维素比木浆高得多，但这并不能使它们成为理想的造纸用纸浆。在这些纸浆中，纤维的尺寸、纤维细胞和杂细胞的比率以及纤维的物理性质要比纸浆的化学组分重要得多。 在纸浆中添加半纤维素 试验发现半纤维素能够显著提高耐破度和撕裂指数, 同时还发现无论加入木葡聚糖还是聚半乳糖甘露糖, 纸浆的光学性能都不会产生影响。直接增加半纤维素含量对纸张强度的影响更大, 同时有助于细小纤维的留着。 添加甘蔗渣半纤维素对麦草浆的影响 3.5 半纤维素及其降解产物的利用 （一）膳食纤维 膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，以溶解于水中可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、部分半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，则存在于自然界的非纤维性物质中。 膳食纤维的作用 简单地说，食物纤维是食物中无法被人体消化分解的成分，虽然它并不具有任何营养价值，但是它留在肠道中却发挥了许多作用，包括能降低胆固醇以减少心血管疾病的发生、阻碍糖类被快速吸收以减缓血糖窜升，其中最大的功能在于它对大肠癌的预防具有显著的效果。 在人体的器官中大肠算是最污秽的地方，人体将食物中所需的养分吸收完毕，不需要的物质就形成粪便由大肠排出，纤维素在肠管中的角色就如清道夫一般，它能稀释粪便中的毒素，也能促进肠道蠕动，使粪便不在肠道中停留太久，使有毒物质没有作怪的机会。 如何能吃到更多的食物纤维 可溶性的食物纤维对于降 低胆固醇比较有效。多存在与豆类及水果中；而不溶性的食物纤维则对预防大肠癌较具功效，多存在于全谷类及一些多纤维的蔬菜中。 建议大家正确地选用食物纤维的方式就是广泛摄取未经过加工的全谷类（如米糠、糙米、麦麸、燕麦、玉米）及其制品、 水果（不包括过滤过的果汁）、粗纤维蔬菜（如竹笋、芹菜）及蔬菜的梗茎、未经加工的豆类（如黄豆、绿豆、红豆）等。从上述食物中所获得的食物纤维不但丰 富，而且还无额外的负担。 （二）已糖的利用 纤维素和半纤维素水解得到已糖和戊糖，通过发酵和蒸馏可以得到乙醇。利用亚硫酸盐纸浆厂废液中的葡萄糖、甘露糖和半乳糖经过发酵生产乙醇是造纸废液综合利用的主要方向。其反应式如下： C6H12O6→2 C2H6O + 2 CO2 （三）戊糖的利用 聚戊糖用稀酸在高温下加热可以蒸馏出糠醛，它是一种优良的溶剂，用于润滑油的精制，还可用于生产溶剂、呋喃树脂和尼龙等。 戊糖还可以生产饲料酵母，作为动物的营养原料。 （四）生产木糖和木糖醇 聚木糖完全水解可以制成结晶的木糖，用作食品添加剂。 木糖经氢化可还原成木糖醇，是多元醇中最甜的甜味剂，味凉，甜度相当于蔗糖，热量相当于葡萄糖，是蔗糖和葡萄糖的替代品。木糖醇不能被口腔细菌利用，故不会引起龃齿病，适于在口香糖类糖果中应用。 （五）功能性低聚木糖 低聚糖又称为寡糖，是由2-10个单糖通过糖苷键连接形成的具有直链或支链的低聚合度碳水化合物的总称。 功能性低聚糖可以促进肠道