牡丹废弃物用于制备发酵可利用还原糖的研究

发布时间：2021-10-13 06:27

　　本研究以牡丹废弃物（叶、果荚、枝）为研究对象,采用傅里叶变换红外（FTIR）光谱分析其木质纤维素种类,分别采用微波-碱法和水浴-碱法预处理原材料后,用GC-MS结合FTIR光谱分析不同预处理方法对原材料的处理效果,并采用纤维素酶解法制备还原糖进行还原糖产量分析,以评价牡丹废弃物作为原材料制备发酵可利用还原糖进行生物转化的潜能。结果表明,牡丹不同部位废弃物的木质纤维素含量不同,牡丹枝中含量最高,综纤维素含量是枝>果荚>叶;木质素为SG型（即愈创木基和紫丁香基木质素）,以愈创木基木质素为主。微波-碱法和水浴-碱法预处理均能有效去除愈创木基,破坏部分半纤维素,提高纤维素酶解产糖效率,差异不明显;预处理也能有效去除原材料中的可溶性成分,提高还原糖产量;以牡丹果荚为原料的还原糖产量比以枝和叶为原料的产糖量至少提高46.62%,因此,牡丹果荚更适合作为制备发酵可利用还原糖的原材料。 

【文章来源】：山东农业科学. 2020,52(07)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

牡丹不同部位废弃物的FTIR谱图

FTIR分析结果(图2)显示，微波-碱法和水浴-碱法处理后的牡丹三个部位样品的光谱形状和出峰位置基本相似，表明这两种预处理方式对不同原材料的处理效果没有显著差异;而与未经预处理的原料相比，在1 726～1 736 cm-1以及1 238～1 245 cm-1附近的木质素特征吸收峰，强度显著减弱，证明碱预处理确实可有效移除木质素;同时，1 512 cm-1的吸收峰峰型未发生显著变化，但从1 512 cm-1位移到1 508 cm-1附近，上述结果均表明愈创木基发生破坏。此外，牡丹果荚和枝的光谱图中，1 319～1 320 cm-1处的吸收峰未发生变化，表明这些预处理手段可能并不能有效破坏紫丁香基。预处理样品在1 376 cm-1左右的峰，芳香环骨架振动和C-H键平面内拉伸的峰值减弱，表明预处理对半纤维素的化学键也造成了损伤;3 400、2 900 cm-1以及1 420 cm-1附近的吸收峰与纤维素的O-H拉伸、C-H拉伸和芳香环骨架伸缩振动有关，峰强度未发生明显变化，这意味着碱预处理未破坏纤维素[18]。2.4 发酵可利用还原糖的产量

本研究结果(图3)显示，葡萄糖浓度在0.52～5.20 mg/m L范围内，OD540(y)与浓度(x)呈线性相关，得标准曲线y=0.223x+0.114,R2=0.988。根据标准曲线计算出牡丹不同部位(叶、果荚、枝)的还原糖含量。由表3可见，果荚和枝还原糖产量不同预处理间没有显著差异;但微波处理的牡丹叶还原糖产量较水浴处理提高41.30%;两种预处理方式中，果荚还原糖产量较叶和枝提高了46.62%～110.92%。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3434128