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纖維素乙醇范文第1篇

關(guān)鍵詞：木質(zhì)纖維素生物質(zhì)；預(yù)處理；纖維素乙醇；酶法水解；發(fā)酵；纖維素；半纖維素；木質(zhì)素

牛皮紙漿的糖化與同步糖化及發(fā)酵

吳卓晶

纖維素乙醇范文第2篇

（浙江農(nóng)林大學(xué)工程學(xué)院，浙江 臨安311300）

摘要：以竹（Bambusa emeiensis）漿粕為原料，不同含水率的異丙醇和乙醇為反應(yīng)介質(zhì)，采用淤漿法制備羧甲基纖維素（CMC），并通過氣相色譜法（GC）、傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）和X－射線衍射法（XRD）對(duì)原料和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明，制備CMC的堿化和醚化條件及用量為竹漿粕5 g，30％的氫氧化鈉17．5 mL，氯乙酸11．5 g，堿化溫度25 ℃，醚化溫度60 ℃，得到的最佳反應(yīng)介質(zhì)是含水率10％的乙醇。在此工藝條件下，CMC的增重率和黏度分別為30％和1 720 mPa·s。

關(guān)鍵詞 ：竹（Bambusa emeiensis）漿粕；反應(yīng)介質(zhì)；含水率；羧甲基纖維素；增重率；黏度

中圖分類號(hào)：Q81文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0439－8114（2015）03－0661-04

羧甲基纖維素（Carboxymethyl cellulose， CMC）是一種用途廣，發(fā)展迅速的重要水溶性高分子纖維素醚，因具有優(yōu)良的增稠、乳化、懸浮、分散、穩(wěn)定、保水、膨化、賦形等功能，被廣泛應(yīng)用于食品、日化、醫(yī)藥、造紙、紡織、石油、建筑等領(lǐng)域，有著很好的應(yīng)用前景，享有“工業(yè)味精”的美譽(yù)［1］。CMC是天然纖維素與氫氧化鈉在溶劑中反應(yīng)生成堿纖維素，再與氯乙酸反應(yīng)生成CMC產(chǎn)品。CMC的重要指標(biāo)有取代度和黏度。取代度是纖維素分子中葡萄糖基的羥基被羧甲基鈉取代的數(shù)目，由于每個(gè)葡萄糖基上只有3個(gè)自由羥基可發(fā)生取代反應(yīng)，所以其取代度最大是3［2］。CMC的黏度高低與原料的聚合度和α－纖維素含量有關(guān)，生產(chǎn)高黏度的CMC，就需要以高聚合度的精制棉［3，4］為原料加以制備，這是工業(yè)生產(chǎn)的普遍做法，具有一般代表性。本試驗(yàn)以竹（Bambusa emeiensis）漿粕為原料，采用淤漿法制備羧甲基纖維素，并且以黏度為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，尋找合成高性能CMC的最優(yōu)反應(yīng)介質(zhì)，以期為制備羧甲基纖維素提供參考。

1材料與方法

1．1材料與試劑

材料：粉碎過40目的四川永豐造紙廠慈竹（Bambusa emeiensis）硫酸鹽漿粕（竹漿粕）。

試劑：無水乙醇、氫氧化鈉、氯乙酸、乙酸，均為分析純。

1．2儀器與設(shè)備

恒溫水浴鍋、恒速攪拌器、循環(huán)水式多用真空泵、微型植物粉碎機(jī)（FZ 102型）、送風(fēng)定溫干燥箱（WFO－710型）、分析天平（BS 224 S型）、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)（HAAKE Viscotester 6 plus型）、氣象色譜儀（GC－2010型）、傅里葉變換紅外光譜儀（IR Prestige－21型）、X－射線衍射儀（XRD 6000型）。

1．3試驗(yàn)原理

纖維素與堿反應(yīng)生成堿纖維素，簡稱堿化。堿化、醚化等主要反應(yīng)

參考文獻(xiàn)［5］。

1．4竹漿粕糖基組成及含量分析

糖基組成分析采用硫酸水解法，將高聚糖完全水解為中性糖和酸性糖，采用氣相色譜法定量（Alditol－acetate procedure）［6］。在10 mL容積的玻璃試管中放入約20 mg材料，加入0．125 mL的72％硫酸，在室溫下反應(yīng)1 h后，加去離子水稀釋成4％的硫酸，在121 ℃下水解60 min，冷卻后加入內(nèi)標(biāo)肌醇充分混勻。用氨水將反應(yīng)物pH調(diào)至中性，加入氫硼化鈉還原反應(yīng)液使其成為糖醇，用乙酸酐將糖醇乙?；?，轉(zhuǎn)入到2 mL小試管中，用高壓氮?dú)鉂饪s，按照以下條件進(jìn)行氣相色譜分析。分析柱用TC17毛細(xì)管柱 （25 m×0．25 mm，id），柱溫210 ℃、恒溫保持30 min，進(jìn)樣口溫度和氫火焰檢測(cè)器溫度均為250 ℃。

1．5CMC的制備

量取不同含水率的異丙醇和乙醇溶液150 mL倒入250 mL三口圓底燒瓶中，然后再向三口圓底燒瓶滴加30％的NaOH 17．5 mL，并用玻璃棒攪拌均勻，最后加入5 g竹漿粕，在25 ℃下恒溫?cái)嚢?0 min。堿化60 min后，向三口圓底燒瓶中加入11．5 g氯乙酸，并且在60 ℃下恒溫?cái)嚢?20 min，得到CMC粗品。隨后加入一定濃度的乙酸，在室溫下中和至pH 7～8，然后用80％的乙醇洗滌2次，再用無水乙醇洗滌1次，每次200 mL，抽濾后在50 ℃下干燥至恒重，制得CMC成品。

1．6CMC增重率測(cè)定

竹漿粕質(zhì)量為W0，CMC干燥至恒重測(cè)量其質(zhì)量，記為W，則增重率公式為：

增重率＝（W－W0）／W0×100％

1．7CMC黏度的測(cè)定

采用黏度計(jì)（HAAKE Viscotester 6 plus型）測(cè)定2％ CMC水溶液的黏度：稱取絕干的CMC 2 g，配成2％ CMC水溶液，通過攪拌使其全部溶解均勻，然后倒入小瓶內(nèi)，選定合適的轉(zhuǎn)子，于25 ℃下測(cè)定CMC的黏度。

2結(jié)果與分析

2．1竹漿粕糖基組成及含量分析

α－纖維素含量是表征漿粕質(zhì)量最重要的指標(biāo)，漿粕中α－纖維素含量高，有利于均勻地吸收堿液制得膨化均勻的堿纖維素，提高醚化反應(yīng)的效率和反應(yīng)均勻性，從而提高CMC產(chǎn)品的黏度和取代度［3］。α－纖維素是由β－D－吡喃型葡萄糖基以1，4苷鍵連接而成的線型高分子，其葡萄糖基的數(shù)量，即聚合度直接影響CMC水溶液黏度［7］。葡萄糖主要是α－纖維素的降解產(chǎn)物，得率為79．0％（為竹漿粕絕干重的百分比）。木糖得率為20．3％，是竹漿粕半纖維素的主要組分。阿拉伯糖得率為0．7％。半纖維素是具有支鏈、分子質(zhì)量較纖維素低的非均一高聚糖，因此半纖維素的存在使α－纖維素含量減少，聚合度降低，但在工業(yè)生產(chǎn)中，為保證漿粕得率，盡量保留半纖維素。本研究采用半纖維素含量為20．3％的竹漿粕為原料，采用淤漿法制備CMC，研究不同反應(yīng)介質(zhì)及其含水率對(duì)CMC增重率和黏度的影響，確立最佳工藝條件。

2．2最優(yōu)反應(yīng)介質(zhì)及其含水率的確定

為了取得高黏度CMC的最優(yōu)反應(yīng)介質(zhì)及其含水率，分別選取常用的異丙醇和乙醇作為反應(yīng)介質(zhì)，然后設(shè)計(jì)不同含水率，分別是0、5％、10％、15％，共進(jìn)行了8組試驗(yàn)，結(jié)果如圖1和圖2所示。由圖1和圖2可知，無論反應(yīng)介質(zhì)是異丙醇還是乙醇，均是在含水率10％時(shí)所制得的產(chǎn)物CMC的增重率和黏度最大。但是含水率10％的乙醇溶劑相對(duì)于含水率10％的異丙醇制得的CMC性能更優(yōu)。說明該工藝制備CMC的最優(yōu)反應(yīng)介質(zhì)是含水率10％的乙醇溶劑，所得到的CMC的增重率和黏度分別是30％和1 720 mPa·s。

2．3CMC的結(jié)構(gòu)表征

如圖3和圖4所示，試驗(yàn)制得的羧甲基纖維素均在1 605 cm－1附近出現(xiàn)了強(qiáng)烈的吸收峰，這是羧甲基纖維素－CH2COONa基團(tuán)中－C＝O的伸縮振動(dòng)，從而證明了羧甲基化反應(yīng)的完成［8］，進(jìn)而說明了試驗(yàn)所得的產(chǎn)物均是羧甲基纖維素。3 441 cm－1附近的吸收峰表示羥基－OH的振動(dòng)吸收峰，2 922 cm－1附近的吸收峰表示亞甲基－CH的伸縮振動(dòng)，1 417 cm－1和1 325 cm－1附近的吸收峰分別代表－CH2和－OH的伸縮振動(dòng)峰，1 065～1 160 cm－1是纖維素骨架－CH－O－CH2的振動(dòng)區(qū)域［8，9］。

2．4原料與堿性纖維素的結(jié)晶性能

原料與堿性纖維素的XRD譜圖如圖5和圖6所示。原料的X射線衍射峰的半圓錐角（2θ）出現(xiàn)在16．3　°、22．2　°、34．3　°，分別為天然纖維素101、101、002晶格面的衍射峰［10］，屬于典型的纖維素Ⅰ型的特征峰。除了f和g在16．3　°有明顯的衍射峰，其他的堿性纖維素在該處的衍射峰基本上消失了。f和g在22．0　°附近有較強(qiáng)的衍射峰，說明它們的纖維素Ⅰ型結(jié)構(gòu)發(fā)生了較小的晶型變化。h和i的主要衍射峰出現(xiàn)在21．0　°左右，b、c、d和e的主要衍射峰均出現(xiàn)20．6 °左右，而22．2 °的衍射峰基本上消失了，這說明它們經(jīng)過堿化后已經(jīng)由纖維素Ⅰ型的結(jié)構(gòu)變成了另外一種結(jié)構(gòu)。由衍射峰的位置可以推斷，這種結(jié)構(gòu)為纖維素Ⅱ型［11］。結(jié)合表2中堿性纖維素結(jié)晶度的變化可知，天然纖維素的結(jié)晶已經(jīng)被不同程度地破壞了。

由純異丙醇為反應(yīng)介質(zhì)制備的堿性纖維素的結(jié)晶度較純乙醇制備的堿性纖維素小［12］。這是因?yàn)樵诩円掖既軇┲?，由于乙醇的極性大，NaOH在乙醇中的溶解度高，NaOH、水和乙醇幾乎屬于均相共存，當(dāng)堿用量一定時(shí)，乙醇的存在使體系中的NaOH濃度明顯降低；另外，由于Na＋外層同時(shí)吸附有乙醇和水分子，水化離子半徑較大，不利于其向纖維原纖間滲透，過渡區(qū)氫鍵打開遲緩，更難進(jìn)入結(jié)晶區(qū)。而NaOH在異丙醇中的溶解度較低，減小了水合離子的尺寸，易于滲進(jìn)原纖之間，拉大原纖間距離，過渡區(qū)大分子間、分子內(nèi)氫鍵被迅速破壞。相對(duì)于純乙醇溶劑，Na＋在異丙醇體系中的濃度更高，并且其水合離子外層更多的是水分子，尺寸較小，易于滲透并被纖維素有效吸附，可有效拉大原纖間距離，加速過渡區(qū)乃至結(jié)晶區(qū)分子間、分子內(nèi)氫鍵的破壞，所以其結(jié)晶度相對(duì)較小，堿化效果更好。

對(duì)于同一反應(yīng)介質(zhì)，隨著含水率的增加，堿性纖維素的結(jié)晶度呈先減小后增大的趨勢(shì)。這是因?yàn)槿軇┲泻实脑黾涌赡苁共糠重灤┯谥駶{粕纖維素中的半纖維素分離出來，從而使得Na＋更易于滲透并被纖維素有效地吸附，加速了過渡區(qū)紅外結(jié)晶區(qū)分子間、分子內(nèi)氫鍵的破壞；但是隨著含水率的繼續(xù)增加，NaOH濃度明顯降低，且Na＋的水合離子半徑變大，不利于其向纖維原纖間滲透，以及對(duì)過渡區(qū)和結(jié)晶區(qū)氫鍵的破壞。所以，反應(yīng)介質(zhì)含水率的增加使得堿性纖維素的結(jié)晶度呈先減小后增大的趨勢(shì)。

由于堿性纖維素結(jié)晶度的減小更有利于氯乙酸的充分反應(yīng)，從而使制得的CMC的性能指標(biāo)更優(yōu)，這與本試驗(yàn)結(jié)果中CMC的增重率和黏度的變化相一致。

3結(jié)論

1）以半纖維素含量20．3％的竹漿粕為原料，可制得高增重率（30％）和高黏度（1 720 mPa·s）的羧甲基纖維素產(chǎn)品。

2）以竹漿粕為原料制備高性能羧甲基纖維素的最佳反應(yīng)介質(zhì)是含水率為10％的乙醇。

3）純異丙醇相較于乙醇制備的堿性纖維素，前者的堿化效果更好。對(duì)于同一種介質(zhì)，隨著含水率的增加，堿性纖維素的結(jié)晶度呈先減小后增大的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

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［2］ 邵自強(qiáng)．纖維素醚［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007．

［3］ 李麗，王白鷗，羅倉學(xué)．提高羧甲基纖維素鈉粘度的方法［J］．果蔬加工，2007（6）：43．

［4］ 王平．提高CMC粘度的方法［J］．纖維素醚工業(yè)，2003，11（4）：37－38．

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［10］ AKIRA I． Cellulose Material Science［M］． Tokyo： The University of Tokyo Press，2001．

纖維素乙醇范文第3篇

【摘要】

目的對(duì)細(xì)菌纖維素高產(chǎn)菌株葡糖醋桿菌G-29進(jìn)行發(fā)酵優(yōu)化，以提高其細(xì)菌纖維素合成能力。方法采用基于非完全平衡塊原理的Plackett-Burman(PB) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，篩選出了3個(gè)主要影響因子：混合碳源（葡萄糖∶蔗糖=1∶2），MgSO4，乙醇，然后采用Box-Behnten中心，組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面分析方法（RSM）確定其最佳濃度分別為混合碳原52.3g/L，MgSO40.159 8 g/L，乙醇32.5 ml/L。用掃描電鏡觀察了細(xì)菌纖維素的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并通過X射線衍射分析其在干態(tài)下和濕態(tài)下的最佳結(jié)構(gòu)。結(jié)果在優(yōu)化培養(yǎng)基條件下，菌株G-29發(fā)酵生產(chǎn)細(xì)菌纖維素的產(chǎn)量為11.83 g/L，是優(yōu)化前產(chǎn)量（6.20 g/L）的1.9倍。結(jié)論P(yáng)B試驗(yàn)和RSM相結(jié)合的試驗(yàn)方法，用于優(yōu)化G-29發(fā)酵培養(yǎng)基，不僅科學(xué)合理而且準(zhǔn)確有效。

【關(guān)鍵詞】 葡糖醋桿菌屬 細(xì)菌纖維素 Plackett-Burman設(shè)計(jì) 響應(yīng)面分析

Abstract：ObjectiveIn this manuscript，the optimal conditions for cellulose production by gluconacetoba-ater G-29 were determined in order to improve the yield of bacterial cellulose.MethodsPlackett-Burman Design was used to evaluate three statistically significant parameters including mixed carbon sources(Glucose:sucrose=1:2)，MgSO4，ethanol.The optimal levels of three variables were defined by Box-Behnken design and response surface method(RSM):mixed carbon sources:52.3 g/L，MgSO4 0.159 g/L，ethanol 32.5 g/L，ethanol 32.5 g/L comparison.The morphology of bacterial cellulose(BC) produced was observed by scanning electron microscope(SEM).The crystal structure of BC in dried and wet state was studied by X-ray diffractometry(XRD).ResultsThe results indicated that the BC yield under the optimal fermentation medium was 11.83 g/L，which was as 1.9 times as that under the original fermentation medium.ConclusionThe method of PB design combined with RSM used for optimization of G-29 fermentation medium is scientific and accurate.

Key words： Gluconacetobacter; Bacterial cellulose; Plackett-Burman design; Response surface method

細(xì)菌纖維素(Bacterial cellulose，簡稱 BC)是由部分細(xì)菌產(chǎn)生的一類高分子化合物，在化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)上同植物纖維相同，都是由D-葡萄糖以β-1，4糖苷鍵連接形成直鏈多糖，再經(jīng)聚合而成。與植物纖維不同的是細(xì)菌纖維素是以單一纖維形式存在，純度極高，不摻雜如植物纖維中的半纖維素或木質(zhì)素等其它多糖類［1］，因此其具有抗拉強(qiáng)度高、 楊氏模量高、良好的生物適應(yīng)性以及優(yōu)良的持水性和通透性等特點(diǎn)［2］。除了可用作膳食纖維和食品成型劑，還可用于生產(chǎn)紗布、繃帶、人造皮膚等生物醫(yī)學(xué)用品，有利于皮膚組織生長和限制感染。

自1987年以來，已有很多關(guān)于細(xì)菌纖維素膜用于燒傷、燙傷、皮膚移植等治療的報(bào)道，目前已發(fā)展出紗布、繃帶和“創(chuàng)可貼”等各種傷科敷料商品。它具有在傷口中維持濕的環(huán)境，防止體液流出，保持高機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)液、氣具有良好通透性，與皮膚相容性好、無毒、不發(fā)熱，良好的防菌和隔離性等眾多特點(diǎn)，均優(yōu)于當(dāng)今其它人造皮膚和傷科敷料。早在20世紀(jì)80年代初，巴西的Biofill公司就開始了用細(xì)菌纖維素膜制造傷科敷料的研究，成功開發(fā)出人造動(dòng)脈，人造血管與人造皮膚等醫(yī)療用品［3］，并已成功地應(yīng)用于處理皮膚移植和慢性皮膚潰瘍。這種材料可有效緩解疼痛，防止細(xì)菌感染，有利于皮膚組織生長，促進(jìn)傷口愈合，對(duì)水分及電解物有良好的通透性，與傳統(tǒng)的材料相比，這種材料成本低，處理時(shí)間短，更有利于健康皮膚的生長［4］。除此之外，細(xì)菌纖維素還可作為緩釋藥物的載體，軟骨組織工程的支架材料［5］等。

能產(chǎn)生細(xì)菌纖維素的細(xì)菌種類較多，常見的有醋酸菌屬、土壤桿菌屬、假單胞桿菌屬、無色桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、氣桿菌屬、固氮菌屬、根瘤菌屬和八疊球菌屬等9個(gè)屬中的某些種。其中醋酸菌屬中的木醋桿菌（Acetobacter xylinum）是最早被發(fā)現(xiàn)同時(shí)也是研究較為透徹的纖維素產(chǎn)生菌，現(xiàn)已作為研究纖維素生物合成過程和機(jī)制的模式菌株。根據(jù)《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》第9版，木醋桿菌已被劃分到葡糖醋桿菌屬（Gluconacetobacter）中，改為木葡糖醋桿菌（Gluconacetobacter xylinum）。

近幾年關(guān)于細(xì)菌纖維素生產(chǎn)合成的研究仍多以木葡糖醋桿菌或其變種做為試驗(yàn)菌種，為此，本實(shí)驗(yàn)室分離篩選出一株細(xì)菌纖維素高產(chǎn)菌G-29，并經(jīng)16S rDNA測(cè)序鑒定該菌為葡糖醋桿菌屬中一個(gè)新的菌種。

本實(shí)驗(yàn)以G-29為試驗(yàn)菌種，在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面分析法［6］，對(duì)其發(fā)酵培養(yǎng)基的諸多營養(yǎng)因素進(jìn)行考察和評(píng)價(jià)，并確定了細(xì)菌纖維素合成的重要影響因子的最優(yōu)水平，取得了較好的發(fā)酵效果，為進(jìn)一步提高其產(chǎn)量和后續(xù)的放大培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

1 材料

1.1 菌種來源葡糖醋桿菌（Gluconacetobacter sp.）G-29，由本實(shí)驗(yàn)室課題組2008年從成都市所采集的水果樣品中分離獲得，保存于四川大學(xué)生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

1.2 培養(yǎng)基斜面培養(yǎng)基：葡萄糖30 g/L，酵母膏5 g/L，Na2HPO4 1 g/L，MgSO4 0.15 g/L，乙醇20 ml/L，瓊脂18 g/L，pH6.0；種子培養(yǎng)基：葡萄糖50 g/L，酵母膏15 g/L，Na2HPO4 3 g/L，MgSO4 0.2 g/L，乙醇40 ml/L，pH 6.0；用于響應(yīng)面分析的基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖30 g/L，酵母膏5 g/L，Na2HPO4 1 g/L，MgSO4 0.15 g/L，乙醇20 ml/L，pH 6.5；優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基：混合碳源52.3 g/L（葡萄糖:蔗糖＝1:2），酵母膏8 g/L，F(xiàn)eSO4 0.2 g/L，MgSO4 0.159 g/L，Na2HPO4 2 g/L，檸檬酸1 g/L，乙醇32.5 ml/L，pH 6.5。

1.3 培養(yǎng)條件挑取一環(huán)活化的斜面菌種至裝有100 ml種子培養(yǎng)基的250 ml三角瓶中，30℃，110 r/min振蕩培養(yǎng)24 h，然后按照8％的接種量，將種子培養(yǎng)基接入裝有100 ml發(fā)酵培養(yǎng)基的250 ml三角瓶中，8層紗布封口，30℃靜置培養(yǎng)7 d。

2 方法

2.1 細(xì)菌纖維素的產(chǎn)量測(cè)定從培養(yǎng)基中取出纖維素膜，用水多次沖洗，除去膜表面培養(yǎng)基及雜質(zhì)。再將膜浸泡于0.1 mol/L的NaOH溶液，100℃煮沸20 min，去除液膜中的菌體和殘留培養(yǎng)基，膜呈乳白色半透明。然后用蒸餾水多次沖洗，用pH試紙輕壓膜測(cè)pH值，約7.2，80℃干燥至恒重。纖維素含量用g/L表示。

2.2 發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化方法Plackett-Burman設(shè)計(jì)、Box-Behnken中心試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)面分析。

3 結(jié)果

3.1 Plackett-Burman設(shè)計(jì)法篩選重要因素 根據(jù)筆者前期實(shí)驗(yàn)，本研究選取混合碳源（葡萄糖∶蔗糖=1∶2），酵母膏，F(xiàn)eSO4，Na2HPO4，MgSO4，檸檬酸、乙醇作為PB試驗(yàn)的7個(gè)因素，每個(gè)因素取兩個(gè)水平，因素水平及編碼見表1，數(shù)據(jù)分析及模型建立由Design Expert軟件完成。表1 Plackett-Burman(PB)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平及編碼（略）

根據(jù)Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得到的7因素12實(shí)驗(yàn)組合，依次進(jìn)行培養(yǎng)基的配制、接種、發(fā)酵試驗(yàn)(每組3個(gè)平行，取平均值)，以細(xì)菌纖維素干重為響應(yīng)值Y。結(jié)果如表2所示。

由表3可以看出，對(duì)G-29發(fā)酵合成能力影響最大的因素是混合碳源（葡萄糖/蔗糖=1∶2），其次是乙醇和MgSO4。這3個(gè)因素對(duì)細(xì)菌纖維素產(chǎn)量影響顯著，置信度高于90%，可作為進(jìn)一步優(yōu)化的因素。而其它4個(gè)因素對(duì)發(fā)酵產(chǎn)量的影響未達(dá)到顯著水平，在下一步的研究中不予考慮。表2 Plackett-Burman(PB)試驗(yàn)結(jié)果（略）表3 Plackett-Burman試驗(yàn)主效應(yīng)分析（略）

3.2 重要因素與產(chǎn)量關(guān)系的2次方程的建立由Box-Behnken和Box-Wilson提出的中心組合設(shè)計(jì)是兩種常用的響應(yīng)面分析法，適用于2～5個(gè)因素的優(yōu)化試驗(yàn)。Box-Behnken每個(gè)因素取3種水平，以(-1，0，+1)編碼，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次回歸擬合，得到帶交互相和平方相的二次方程，分析各因素的主效應(yīng)和交互效應(yīng)，最后在一定的水平范圍內(nèi)求出最佳值。對(duì)發(fā)酵產(chǎn)量有顯著性影響的3個(gè)因素的水平及編碼見表4。 表4Box-Behnken試驗(yàn)因素水平及編碼 （略）

在Plackett-Burman試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在最陡爬坡試驗(yàn)確定的濃度區(qū)域內(nèi)，對(duì)影響G-29合成細(xì)菌纖維素的關(guān)鍵因素按照Box-Behnken設(shè)計(jì)進(jìn)行l(wèi)5組試驗(yàn)(每組3個(gè)平行，取平均值)，以細(xì)菌纖維素干重為響應(yīng)值Y。結(jié)果見表5。表5 Box-Behnken設(shè)計(jì)與細(xì)菌纖維素產(chǎn)量（略）

利用統(tǒng)計(jì)軟件Minitab15對(duì)表5數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合，獲得細(xì)菌纖維素產(chǎn)量(Y)對(duì)自變量葡萄糖/蔗糖(x1)，MgSO4 (x2)，乙醇(x3)的多元回歸方程：Y=11.223 3+0.443 8X1+0.208 8X2+0.415 0X3-0.927 9X12

-0.587 9X22-0.825 4X32-0.002 5X1X2-0.050 0X1X3+0.000 0X2X3

從該方程的方差分析(表6)可知，該模型極顯著(P

3.3 響應(yīng)面分析及最佳培養(yǎng)條件確定通過回歸方程來繪制分析圖，考察所擬合的相應(yīng)曲面的形狀，響應(yīng)面立體分析圖和相應(yīng)等高線圖見圖1～3。通過該組圖可對(duì)主效應(yīng)因子對(duì)細(xì)菌纖維素產(chǎn)量的兩兩交互作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，并確定各個(gè)因素的最佳水平范圍。表7 發(fā)酵培養(yǎng)基多元二次方程方差分析表（略）

由圖1～3可知，該回歸方程存在穩(wěn)定點(diǎn)，即極大值點(diǎn)，經(jīng)分析可知回歸模型的穩(wěn)定點(diǎn)的編碼值為：X1=5.232 3，X2=0.015 9，X3=3.252 5，相當(dāng)于葡萄糖/蔗糖為5.232 3 g/100 ml，MgSO4 0.015 9 g/100 ml，乙醇3.252 5 ml/100 ml，在此最優(yōu)條件下，細(xì)菌纖維素的預(yù)測(cè)最大產(chǎn)量為11.347 g/L。為驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和有效性，用預(yù)測(cè)的最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，可得實(shí)際細(xì)菌纖維素產(chǎn)量為11.83 g/L，是優(yōu)化前的基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基產(chǎn)量(6.20 g/L)的1.9倍。由此，進(jìn)一步證明該回歸方程能夠真實(shí)的反映篩選因素對(duì)細(xì)菌纖維素產(chǎn)量的影響，可用于預(yù)見實(shí)際發(fā)酵情況，對(duì)發(fā)酵條件的研究具有指導(dǎo)意義。

3.4 細(xì)菌纖維素形態(tài)與晶體結(jié)構(gòu)分析

細(xì)菌纖維素膜經(jīng)水沖洗和稀堿液處理后，殘留的發(fā)酵液及菌體被除去后，細(xì)菌纖維素膜呈乳白色半透明膠狀（圖4），外表均勻光滑，質(zhì)地柔韌。經(jīng)干燥后，由電鏡掃描可觀察其微觀結(jié)構(gòu)為典型的超微細(xì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(圖5)，由高密度微纖維進(jìn)行無規(guī)則的層狀重疊，互相纏繞形成。

纖維素X-射線衍射圖譜是以衍射角為橫坐標(biāo)，衍射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，以晶胞(101)，(101)和(002)面的衍射峰為計(jì)算基準(zhǔn)。由圖6可以看出，干膜的衍射圖分別在14.94 2θ和22.45 2θ處有兩個(gè)主要的衍射峰，這是纖維素I的特征峰，即細(xì)菌纖維素的晶體結(jié)構(gòu)屬于纖維素I。其中2θ為22.45處的衍射峰對(duì)應(yīng)晶面(002)，在纖維素X-射線衍射圖譜中，2θ值在22.50附近的峰高代表了002面的衍射強(qiáng)度，即結(jié)晶區(qū)的強(qiáng)度。由衍射圖譜可看出，G-29合成的細(xì)菌纖維素，結(jié)晶指數(shù)高，結(jié)晶強(qiáng)度大。而圖7則反映了濕膜的衍射峰，只在28.5 2θ和42 2θ處有衍射峰，沒有呈現(xiàn)出纖維素I的衍射峰，表明濕態(tài)的晶面面間距比干態(tài)的小。這兩個(gè)峰的峰寬比干態(tài)下大，表明其結(jié)晶不完全，結(jié)晶度低，晶粒尺寸小。可能是由于細(xì)菌纖維素濕膜含有大量的水，導(dǎo)致纖維素分子鏈之間的距離增大，在水分子與纖維素鏈的相互作用下，纖維素分子鏈之間的氫鍵模式發(fā)生改變，從而影響了細(xì)菌纖維素膜的晶型和晶粒尺寸，導(dǎo)致其的結(jié)晶度變低。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用了Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)影響菌株G-29合成細(xì)菌纖維素的7個(gè)因素進(jìn)行了評(píng)價(jià)，篩選出了混合碳源（葡萄糖∶蔗糖=1∶2），乙醇和MgSO4為影響細(xì)菌纖維素產(chǎn)量的關(guān)鍵因子。葡萄糖是合成細(xì)菌纖維素的原料，蔗糖可以緩解發(fā)酵過程中pH值的急劇降低；乙醇可以被細(xì)菌氧化為乙酸，同時(shí)生成用于細(xì)胞合成的ATP等高能量化合物［7］，對(duì)細(xì)菌纖維素的合成起促進(jìn)作用，而MgSO4中的Mg2+是纖維素合成酶的激活劑。因此，以PB試驗(yàn)篩選出的主要影響因子能夠反映實(shí)際情況，證明該方法是一種經(jīng)濟(jì)而有效的試驗(yàn)方法。

通過響應(yīng)面法(RSM)建立了細(xì)菌纖維素發(fā)酵培養(yǎng)基的回歸模型：Y=11.223 3+0.443 8X1+0.208 8X2+0.415 0X3-

0.927 9X12-0.587 9X22-0.825 4X32-0.002 5X1X2-

0.050 0X1X3+0.000 0X2X3該模型高度顯著，可用于實(shí)際分析與預(yù)測(cè)。

優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基組成：混合碳源52.3 g/L（葡萄糖∶蔗糖＝1∶2），酵母膏8 g/L，F(xiàn)eSO4 0.2 g/L，MgSO4 0.159 g/L，Na2HPO4 2 g/L，檸檬酸1g/L，乙醇32.5 ml/L，此條件下的發(fā)酵產(chǎn)量是優(yōu)化前的基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基產(chǎn)量(6.20 g/L)的1.9倍，表明Plackett-Burman試驗(yàn)和響應(yīng)面相結(jié)合的試驗(yàn)方法用于優(yōu)化G-29發(fā)酵培養(yǎng)基，不僅科學(xué)合理而且準(zhǔn)確有效。

細(xì)菌纖維素具有超微結(jié)構(gòu)，濕膜的固形物含量低，持水性高，結(jié)晶不完全；干燥后結(jié)構(gòu)致密，抗拉強(qiáng)度高，結(jié)晶指數(shù)高，結(jié)晶強(qiáng)度大。

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纖維素乙醇范文第4篇

第二代生物燃料指的是以麥稈、稻草和木屑等農(nóng)林廢棄物或藻類、紙漿廢液為主要原料,使用纖維素酶或其他發(fā)酵手段將其轉(zhuǎn)化為生物乙醇或生物柴油的模式。第二代生物燃料與第一代最重要的區(qū)別在于其不再以糧食作物為原料,從而最大限度地降低了對(duì)食品供應(yīng)的威脅。第二代生物燃料不僅有助于減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,也能減少溫室氣體的排放,對(duì)實(shí)現(xiàn)全球可持續(xù)性發(fā)展具有重要作用。許多國家都制定了或是正在執(zhí)行相關(guān)計(jì)劃,大力發(fā)展第二代生物燃料。

Frost & Sullivan預(yù)計(jì)2011年將是第二代生物燃料技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化的一年,市場(chǎng)規(guī)模將以每年200,000噸的速度擴(kuò)大。在2017年前后,第二代生物燃料有望成為能源的重要組成部分。

技術(shù)分析

第二代生物燃料的發(fā)展離不開技術(shù),唯有其技術(shù)的不斷更新,方能使其發(fā)揮優(yōu)勢(shì),不斷開拓市場(chǎng)。目前生物燃料生產(chǎn)技術(shù)的主要技術(shù)方法主要有水解發(fā)酵、氣化發(fā)酵、氣化催化合成和熱解。雖然這些技術(shù)現(xiàn)在都還處在實(shí)驗(yàn)階段,但是近年來各國及各大企業(yè)都投入巨資研發(fā),成果不斷。

我國擁有豐富的纖維素資源。據(jù)估算,我國每年生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈、谷糠和餅粕的總產(chǎn)量高達(dá)7.8 億噸以上,其中玉米秸稈占3.3億噸(占總量的42.4%)、小麥秸稈占1.5億噸(占19.7%),而稻草秸稈占1.2億噸(占15.3%),此三類纖維素占全國總纖維素產(chǎn)量的77.4%以上。不過,目前大量的秸稈主要被用于生物質(zhì)直燃發(fā)電,燃燒轉(zhuǎn)換效率并不高。由于缺乏成熟的秸稈制備燃料乙醇技術(shù),纖維素制備乙醇的轉(zhuǎn)化成本偏高。一旦該項(xiàng)技術(shù)取得重大突破,無論從單位秸稈生產(chǎn)出產(chǎn)品的熱值還是產(chǎn)品的價(jià)值計(jì)算,都將構(gòu)成生物質(zhì)直燃發(fā)電的有力競(jìng)爭對(duì)手。

纖維素乙醇所應(yīng)用的技術(shù)主要是水解發(fā)酵技術(shù),該技術(shù)首先采用弱酸、弱堿或者酶水解原材料,破壞纖維素和半纖維素,使其轉(zhuǎn)化成為C5、C6糖類。這些糖類再進(jìn)一步發(fā)酵成為酒精。

纖維素乙醇技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是以熱水和酶作為基礎(chǔ),流程簡單,碳排放明顯低于其他生物燃料技術(shù)。全程不需要高溫高壓。纖維素預(yù)處理階段基本就能將纖維素全部水解,而不能處理的木質(zhì)素也可以通過分離燃燒產(chǎn)生能源。當(dāng)然它也有其缺點(diǎn),比如預(yù)處理成本比較高、產(chǎn)率較低等等?，F(xiàn)在各主要公司的研究團(tuán)隊(duì)和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)都加大了對(duì)預(yù)處理過程及新型水解酶和酵母的研發(fā)力度,使該技術(shù)的發(fā)展充滿機(jī)會(huì)。帝斯曼公司于2010年6月28日宣布研發(fā)出新型的酵母技術(shù),據(jù)稱能將水解和發(fā)酵效率提高一倍。

市場(chǎng)分析

第二代生物燃料目前正處于起步階段,在國內(nèi)還沒有形成大規(guī)模生產(chǎn)?，F(xiàn)在國內(nèi)主要的生物燃料公司,包括吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司、河南天冠集團(tuán)、安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司和黑龍江華潤酒精有限公司,都屬于第一代生物燃料企業(yè)。但是隨著近年來糧食價(jià)格不斷攀升以及中國政府引導(dǎo)發(fā)展非糧生物燃料政策的出臺(tái),這些企業(yè)在積極研發(fā)下一代生物燃料技術(shù)。08年以來,重點(diǎn)發(fā)展的非糧燃料企業(yè)多采用1.5代生物燃料技術(shù),原料主要采用木薯(華南)、甘薯(華中、西南)與甜高粱(華北、華東)等作物。隨著近年來薯類成本上升較多,薯類制備生物乙醇能否維持盈利也是該產(chǎn)業(yè)的一大疑問。

中國參與第二代生物燃料技術(shù)研發(fā)的只有河南天冠集團(tuán)等少數(shù)幾家企業(yè),但運(yùn)營規(guī)模還非常小,諾維信公司已經(jīng)同中糧集團(tuán)和中石化開展合作,研究纖維素乙醇。2008年,美國纖維素乙醇的成本為約2到4美元每加侖(3.6-7.2人民幣/升)。第一代乙醇工廠以玉米為原料生產(chǎn)乙醇的成本約為每加侖1.5美元(2.7人民幣/升),但加上稅收和分銷支出,其價(jià)格比燃?xì)鈨r(jià)格更高。纖維乙醇的價(jià)格必須通過可行的技術(shù)達(dá)到降低目的。

技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)競(jìng)爭

由于整個(gè)行業(yè)還處于剛剛起步階段,市場(chǎng)規(guī)模偏小,因而沒有激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭。先期進(jìn)入的企業(yè)一旦確立了技術(shù)優(yōu)勢(shì),就能在市場(chǎng)競(jìng)爭中處于有利地位。隨著政策扶持力度加大和新進(jìn)入企業(yè)增多,預(yù)計(jì)未來技術(shù)進(jìn)步的步伐會(huì)越來越快。

替代品的威脅

作為傳統(tǒng)化石能源的替代品,生物燃料的重要性會(huì)隨著石油、煤炭等能源的儲(chǔ)量減少和價(jià)格攀升逐步增強(qiáng)。然而,由于目前生產(chǎn)成本相對(duì)較高、技術(shù)尚不成熟,生物燃料也受到包括生物質(zhì)直燃發(fā)電、太陽能、風(fēng)能、水電在內(nèi)的其他可再生能源的威脅。不過,在可預(yù)計(jì)的未來,生物燃料有望憑借其能夠兼容現(xiàn)有汽油機(jī)、柴油機(jī)、能與汽油、柴油摻雜使用而且能量密度高、蓄能方便等優(yōu)勢(shì)占有越來越重要的地位。

穩(wěn)定的銷售模式

在中國,生物燃料包括生物乙醇和生物柴油兩個(gè)組成部分。生物乙醇市場(chǎng)的主要銷售渠道是中石油、中石化加油站。而生物柴油市場(chǎng)因?yàn)橐?guī)模小,目前的主流渠道是廠家直供輔以民營加油站。由于生物乙醇的售價(jià)是與成品油聯(lián)動(dòng)的,收購價(jià)格也按發(fā)改委相關(guān)文件執(zhí)行,因此受渠道議價(jià)能力影響不大。但生物柴油市場(chǎng)由于沒有相關(guān)文件指導(dǎo),生產(chǎn)、供應(yīng)量偏小,客戶分散,市場(chǎng)渠道尚不穩(wěn)定。有待政府更進(jìn)一步的指導(dǎo)和扶持來實(shí)現(xiàn)常規(guī)化和穩(wěn)定化。

原料供應(yīng)分散且不足

足量、穩(wěn)定的原料供應(yīng)才能支持生物燃料的快速發(fā)展。以中國纖維素乙醇為例。纖維素乙醇主要以農(nóng)林廢料為原料。據(jù)中國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),全國每年秸稈等農(nóng)業(yè)廢料產(chǎn)量在7億噸以上,但去除農(nóng)民焚燒填埋和生物質(zhì)直燃消耗等去處,僅剩余3億噸以上。目前中國國內(nèi)沒有統(tǒng)一的秸稈供應(yīng)商,主要依賴于生物燃料企業(yè)自己從農(nóng)民和大型農(nóng)場(chǎng)所在地收購,這也增加了秸稈收購和儲(chǔ)運(yùn)成本。

市場(chǎng)進(jìn)入門檻高

纖維素乙醇范文第5篇

關(guān)鍵詞 蘇子葉；黃酮類化合物；纖維素酶法；提取

中圖分類號(hào) S567.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）04-0248-02

Abstract In order to investigate the effect of cellulase on extraction of flavonoids from perilla leaf，through single factor experiment，the optimum extraction conditions were obtained：temperature 57 ℃，extraction time 1 h，the concentration of enzyme 0.4 mg/mL，extracted 3 times.The average recovery of cellulase was 90.40%，the standard deviation was 5.01%，the content of flavonoids measured in perilla leaf was 1.609 mg/mL.This method is better than traditional alkali extraction of flavonoids from perilla leaf，its extraction rate increases by more than 3 times.

Key words perilla leaf；flavonoids；cellulase method；extraction

K子葉具有降氣消痰、平喘潤腸等功效，屬于第一批被中國衛(wèi)生部確定的既是食品又具醫(yī)藥保健功能的物質(zhì)，可以開發(fā)出多種保健食品，在醫(yī)藥、食品工業(yè)上具有廣泛的用途[1]。黃酮類化合物廣泛存在于高等植物體中，是植物長期自然選擇過程中產(chǎn)生的一些次級(jí)代謝產(chǎn)物，在花、葉、果實(shí)等組織中多為苷類，而在木質(zhì)部組織中則多為游離的苷元[2]。許多研究表明黃酮類化合物具有顯著的抗氧化、清除氧自由基、擴(kuò)張心血管作用，可降血脂、阻斷動(dòng)脈粥樣硬化、調(diào)節(jié)免疫機(jī)能、抗炎抗病毒、利膽、強(qiáng)心、鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛和抗腫瘤等[3]。因而，近年來關(guān)于黃酮類化合物的研究尤為活躍。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試植物材料。所用蘇子葉產(chǎn)于吉林省延邊市。

1.1.2 儀器。TU-1201紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用）、HH-4電熱恒穩(wěn)水浴鍋（國華電器有限公司）、FA21D4N電子天平、SHB-B95型循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長城科工貿(mào)有限公司）等。

1.1.3 試劑。蒸餾水、乙醇、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（中國藥品生物制品檢定所，含量92.5%），5%亞硝酸鈉溶液、10%硝酸鋁溶液、1 mol/L氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、稀硫酸等（均為分析純）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 纖維素酶法提取。將蘇子葉晾干，粉碎40～60目[4]，準(zhǔn)確稱取5.000 0 g置于錐形瓶中，加入200 mL的蒸餾水，浸泡24 h，將pH值調(diào)至4.5～6.5[5]，加入纖維素酶放入恒溫水浴鍋加熱，一段時(shí)間后將其取出抽濾，濾液在60℃以下加熱[6]，待將要得到膏狀物質(zhì)時(shí)，停止加熱，最后用400 mL 60%乙醇將其溶解，待測(cè)。

1.2.2 吸收波長的測(cè)定[7]。移取1 mL提取液分別置于10 mL容量瓶中，加入0.3 mL 5%亞硝酸鈉溶液，搖勻，放置5 min后加入0.3 mL 10%硝酸鋁溶液，搖勻，5 min后再加入2 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液混合，再用60%乙醇定容，混勻靜置10 min。以0.3 mL 5%亞硝酸鈉溶液、0.3 mL 10%硝酸鋁溶液、2 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液，再加入60%乙醇定容，得到的溶液作為參比溶液，在400～800 nm掃描，得到其吸收光譜，最大吸收波長為510 nm。

1.2.3 工作曲線回歸方程的建立[7]。準(zhǔn)確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)試劑10.8 mg于100 mL容量瓶中溶解，并用60%乙醇溶液定容，搖勻，即得到標(biāo)準(zhǔn)品。準(zhǔn)確移取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分別置于10 mL容量瓶中。依次加入0.3 mL 5%亞硝酸鈉溶液，搖勻，放置5 min后加入0.3 mL 10%硝酸鋁溶液，搖勻，5 min后再加入2 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液混勻，用60%乙醇稀釋至刻度線，10 min后于波長510 nm處測(cè)定其吸光度。得線性回歸方程為A=0.055 2c-0.002 3，R2=0.999 7[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 溫度對(duì)黃酮類化合物提取率的影響。纖維素酶的最適溫度范圍為45～65 ℃[9]。因此，分別選取溫度為45、49、53、57、61、65 ℃，提取時(shí)間為1 h，纖維素酶的濃度為0.8 mg/mL，提取1次按1.2.1的提取方法試驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)溫度為57 ℃時(shí)黃酮類化合物提取率最高（圖1）。

2.1.2 時(shí)間對(duì)黃酮類化合物提取率的影響。分別選取時(shí)間為0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 h，溫度為57 ℃，纖維素酶的濃度為0.8 mg/mL，提取1次。結(jié)果表明，當(dāng)提取1 h時(shí)黃酮類化合物提取率最高（圖2）。

2.1.3 纖維素酶濃度對(duì)黃酮類化合物提取率的影響。分別選取纖維素酶濃度為0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL，溫度為57 ℃，提取時(shí)間為1 h，提取1次。結(jié)果表明，纖維素酶濃度為0.4 mg/mL時(shí)黃酮類化合物提取率最高（圖3）。

2.1.4 提取次數(shù)對(duì)黃酮類化合物提取率的影響。設(shè)置溫度為57 ℃，提取時(shí)間為1 h，纖維素酶濃度為0.4 mg/mL，分別提取1、2、3、4、5次（提取次數(shù)≥2時(shí)，后一次提取液要與前面提取液混合）。從圖4可以看出，當(dāng)提取3次后，曲線處于緩慢上升狀態(tài)，提取率稍有提高，但從藥品成本和工作量等因素綜合考慮，提取3次最佳。

2.2 精密度、加樣回收與穩(wěn)定性試驗(yàn)

2.2.1 精密度試驗(yàn)。按1.2.1的提取方法提取3次，制備4個(gè)不同濃度的樣品，分別在510nm波長下測(cè)定吸光度9次，計(jì)算其濃度和平均值，求得標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表1。

2.2.2 加樣回收試驗(yàn)。稱取蘇子葉粉末3份，在樣品中加入蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品5.0 mg，將樣品和標(biāo)準(zhǔn)品混合物按1.2.1的方法提取3次，結(jié)果見表2。

2.2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)。按照樣品測(cè)定方法，分別在0、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00 h測(cè)定同一樣品溶液的吸光度，試驗(yàn)結(jié)果表明樣品測(cè)定液中的黃酮在2.0 h任榷ā

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以測(cè)得蘇子葉中黃酮類化合物含量為指標(biāo)，采用纖維素酶法，以溫度、提取時(shí)間、纖維素酶濃度和提取次數(shù)為變量進(jìn)行試驗(yàn)，利用紫外分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理結(jié)果和圖像分析，得到最佳提取工藝條件：溫度為57 ℃、提取時(shí)間為1 h、纖維素酶濃度為0.4 mg/mL、提取次數(shù)為3次，測(cè)得蘇子葉中黃酮類化合物的含量為1.609 mg/g。

本試驗(yàn)提取3次，做了精密度試驗(yàn)和加樣回收試驗(yàn)，精密度試驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

纖維素酶法提取蘇子葉中黃酮類化合物的研究表明，酶反應(yīng)時(shí)將植物組織分解，較大提高了黃酮類化合物的提取率，比傳統(tǒng)提取堿液提取效率要高很多，高小龍等[9]用堿液提取蘇子葉中黃酮類化合，提取率為0.482 mg/g，而用纖維素酶法提取，提取率為1.609 mg/g，比傳統(tǒng)堿液提取率高了3倍多，而且耗能少、污染少、操作相對(duì)簡便。但是，溫度、pH值、纖維素酶的濃度、提取時(shí)間和提取次數(shù)都會(huì)影響酶的活性，直接關(guān)系到黃酮類化合物的提取率，因而增強(qiáng)酶的活力是考察的重點(diǎn)方面。例如，可以對(duì)天然纖維素進(jìn)行處理，以改變天然纖維素的結(jié)構(gòu)，降低纖維素的結(jié)晶度，脫去木質(zhì)素，以增加纖維素和纖維素酶的接觸面積，提高纖維素酶的效率[10]。隨著酶學(xué)的發(fā)展，纖維素酶在提取植物有效成分方面的應(yīng)用必然有更為廣闊的發(fā)展前景。

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