自水解預(yù)處理對楊木片中半纖維素分布影響的研究.pdf

1、半纖維素作為植物細(xì)胞壁形成過程中的調(diào)節(jié)劑，在闊葉木中其主要成分是聚戊糖。植物纖維原料中半纖維素與木質(zhì)素和纖維素分別通過化學(xué)鍵和氫鍵緊密結(jié)合，形成了復(fù)雜的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，某種程度上半纖維素被認(rèn)為是構(gòu)成木質(zhì)纖維細(xì)胞壁抗降解屏障的主要化學(xué)組分之一。為了更加深入地理解自水解預(yù)處理過程中半纖維素的變化情況，本文以楊木片為原料，探究了自水解前后半纖維素在自水解液及水解后木片中的變化情況。
　　首先分析了自水解預(yù)處理對木片得率的影響及聚木糖含量與水

2、解液pH的關(guān)系。自水解預(yù)處理過程中，隨著自水解強(qiáng)度的增強(qiáng)木片得率呈下降趨勢;當(dāng)強(qiáng)度因子增加到3.72時(shí)，木片得率下降到了84.85％。隨聚木糖含量的減少水解液pH逐漸降低。
　　為了更好地研究細(xì)胞壁中半纖維素分布情況，本文分析了自水解預(yù)處理后楊木片中綜纖維素含量的變化。結(jié)果表明，自水解后木片中的綜纖維素含量下降，下降原因主要是由半纖維素中的聚戊糖溶出引起的。自水解強(qiáng)度因子為3.72時(shí)，相對空白原料自水解后楊木片中綜纖維素含量下降了

3、12.92％，此時(shí)聚戊糖的含量減少了8.61％。聚木糖的含量則減少了7.31％，說明聚戊糖的減少主要是聚木糖溶出引起。
　　采用掃描電鏡(SEM)觀測到自水解預(yù)處理后木片表面出現(xiàn)許多圓球形顆粒，該顆粒隨自水解強(qiáng)度的增大而增多，其主要成分為木素-碳水化合物，即LCC。部分溶出的聚木糖就包含在其中。進(jìn)一步結(jié)合能譜分析得知，自水解后木片中半纖維素在纖維細(xì)胞壁次生壁中含量較低，而在胞腔附近含量較高。
　　聚木糖是楊木半纖維素中的主要

4、成分，以聚木糖為代表物。本文采用免疫熒光標(biāo)記法結(jié)合共聚焦顯微鏡(CLSM)分析研究了半纖維素在自水解過程中的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，聚木糖熒光信號（熒光信號的強(qiáng)弱表征該處聚木糖濃度的大?。┹^為均勻地分布于楊木細(xì)胞壁中;隨著自水強(qiáng)度的增大，細(xì)胞壁中心部位免疫熒光信號下降逐漸增多，而細(xì)胞壁邊緣熒光信號下降很少，有些部位甚至?xí)栽S增加。
　　在對未經(jīng)預(yù)處理的楊木細(xì)胞壁內(nèi)聚木糖分布比較時(shí)發(fā)現(xiàn)，次生壁中聚木糖分布相對均勻，且次生壁中聚木糖含量高于細(xì)

5、胞角隅處。而經(jīng)不同強(qiáng)度自水解預(yù)處理后，細(xì)胞角隅處聚木糖低于次生壁的程度逐漸降低，說明次生壁中聚木糖能較多的溶出。
　　采用共聚焦顯微鏡下的熒光強(qiáng)度分析法與HPLC檢測法相比較，用HPLC法測得強(qiáng)度因子增強(qiáng)到3.72時(shí)，聚木糖含量從14.64％下降到7.33％;對聚木糖熒光圖譜進(jìn)行區(qū)域強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)得出了與化學(xué)分析法結(jié)果相同的變化趨勢。
　　采用共聚焦拉曼顯微鏡對楊木片次生壁中半纖維素進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn):自水解預(yù)處理后874-930 c