CN110396135A - 一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法 - Google Patents

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邹平
李义强
张成省
耿玉亭
周金辉
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其中，提取方法包括非结构性糖类和半纤维素的提取，首先将烟草秸秆粉碎，过60目筛，得到粉末；非结构性糖类的提取包括以下步骤：A1：将500mg干燥的秸秆粉末置于75mL反应管，然后加入10mL蒸馏水；A2：随后将样品管置于微波反应器中，在动态模式下使系统达到所需温度，并保持20‑40 min；A3：A2结束后，将A2最终的悬浮液离心以分离残留的秸秆粉末，然后将其用蒸馏水洗涤并在105℃下干燥至恒重。该提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，具有提取速度快、提取条件温和、提取效率高、操作简单和易于实现工业化生产等优点，是一种新型的植物多糖提取方法；与常用的植物多糖回流提取法相比，本法提取时间短，不要调整PH，可降低能耗，从而降低生产成本。

Description

一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法
技术领域
本发明涉及植物糖提取技术领域，具体为一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法。
背景技术
糖又称为碳水化合物，其中又分为非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物，而非结构性碳水化合物(如蔗糖、果聚糖、淀粉)是参与植株生命代谢的重要物质。植物中能量的主要储存形式是非结构性碳水化合物，它包括可溶性糖(蔗糖和果糖等)和淀粉，是树木生长代谢过程中重要的能量来源，半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。
现有的烟草秸秆提取只关注木质纤维素中半纤维、纤维素及木质素等成分，并没有关注可溶性糖、淀粉等非结构性多或单糖，其中，纤维素和糖类提取基本上可以同时进行，因此现有的提取方法导致烟草有机成分提取过程造成较大的原料浪费，同时传统提取方法一般使用碱液提取半纤维素，具有腐蚀性，且需要后期大量溶液中和，因此极大的增加了提取时长，原料成本也高，且提取颗粒小。
因此亟需提供一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，通过多次浓缩提成，提高了非结构性糖类及半纤维素提取的质量，充分的利用了秸秆资源，提高了原料的利用率以解决上述问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其中，提取方法包括非结构性糖类和半纤维素的提取，首先将烟草秸秆粉碎，过60目筛，得到粉末；
非结构性糖类的提取包括以下步骤：
A1：将500mg干燥的秸秆粉末置于75mL反应管，然后加入10mL蒸馏水；
A2：随后将样品管置于微波反应器中，在动态模式下使系统达到所需温度，并保持20-40min。
A3：A2结束后，将A2最终的悬浮液离心以分离残留的秸秆粉末，然后将其用蒸馏水洗涤并在105℃下干燥至恒重。
A4：接着将离心所得液体冻干，获得非结构性单/多糖；
半纤维素的提取包括以下步骤：
S1、取秸秆粉末500mg加入75mL反应管中，加入10mL蒸馏水；
S2、随后将样品管置于微波反应器中，在动态模式下使系统达到所需温度并保持0-40min；
S3、S2结束后，将S2悬浮液离心以分离残留的秸秆粉末；
S4、在离心所得液体中加入4倍体积乙醇，将所得沉淀离心过滤烘干，得到半纤维素。
优选的，所述A2的所需的温度为140摄氏度至160摄氏度。
优选的，所述S2所需的温度为160摄氏度至200摄氏度。
优选的，所述微波反应器为高通量密闭微波消解系统的微波罐。
优选的，所述A3的离心速度为4000rpm/min的条件下离心10min。
优选的，所述S3的离心速度为4500rpm/min的条件下离心10min。
(三)有益效果
本发明提供了一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，具备以下有益效果：
(1)该提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，具有提取速度快、提取条件温和、提取效率高、操作简单和易于实现工业化生产等优点，是一种新型的植物多糖提取方法；与常用的植物多糖回流提取法相比，本法提取时间短，不要调整PH，可降低能耗，从而降低生产成本。
(2)该提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，通过多次浓缩提成，提高了非结构性糖类及半纤维素提取的质量，充分的利用了秸秆资源，提高了原料的利用率。
具体实施方式
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其中，提取方法包括非结构性糖类和半纤维素的提取，首先将烟草秸秆粉碎，过60目筛，得到粉末；
非结构性糖类的提取包括以下步骤：
A1：将500mg干燥的秸秆粉末置于75mL反应管，然后加入10mL蒸馏水；
A2：随后将样品管置于微波反应器中，在动态模式下使系统达到所需温度，并保持20-40min。
A3：A2结束后，将A2最终的悬浮液离心以分离残留的秸秆粉末，然后将其用蒸馏水洗涤并在105℃下干燥至恒重。
A4：接着将离心所得液体冻干，获得非结构性单/多糖；
半纤维素的提取包括以下步骤：
S1、取秸秆粉末500mg加入75mL反应管中，加入10mL蒸馏水；
S2、随后将样品管置于微波反应器中，在动态模式下使系统达到所需温度并保持0-40min；
S3、S2结束后，将S2悬浮液离心以分离残留的秸秆粉末；
S4、在离心所得液体中加入4倍体积乙醇，将所得沉淀离心过滤烘干，得到半纤维素。
所述A2的所需的温度为140摄氏度至160摄氏度。
所述S2所需的温度为160摄氏度至200摄氏度。
所述微波反应器为高通量密闭微波消解系统的微波罐。
所述A3的离心速度为4000rpm/min的条件下离心10min。
所述S3的离心速度为4500rpm/min的条件下离心10min。
采用上述技术手段：具有提取速度快、提取条件温和、提取效率高、操作简单和易于实现工业化生产等优点，是一种新型的植物多糖提取方法；与常用的植物多糖回流提取法相比，本法提取时间短，不要调整PH，可降低能耗，从而降低生产成本。
其中，通过调整A2步骤中温度最终得出在144摄氏度糖分表格：
不同提取条件下半纤维产率，分子量及单糖组成，见下表：
由表中数据使得作业人员可根据需求的半纤维素成分进行针对控温控时间提取。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其特征在于：其中，提取方法包括非结构性糖类和半纤维素的提取，首先将烟草秸秆粉碎，过60目筛，得到粉末；
非结构性糖类的提取包括以下步骤：
A1：将500mg干燥的秸秆粉末置于75mL反应管，然后加入10mL蒸馏水；
A2：随后将样品管置于微波反应器中，在动态模式下使系统达到所需温度，并保持20-40 min；
A3：A2结束后，将A2最终的悬浮液离心以分离残留的秸秆粉末，然后将其用蒸馏水洗涤并在105℃下干燥至恒重；
A4：接着将离心所得液体冻干，获得非结构性单/多糖；
半纤维素的提取包括以下步骤：
S1、取秸秆粉末500 mg加入75mL 反应管中，加入10 mL蒸馏水；
S2、随后将样品管置于微波反应器中，在动态模式下使系统达到所需温度并保持0-40min；
S3、S2结束后，将S2悬浮液离心以分离残留的秸秆粉末；
S4、在离心所得液体中加入4倍体积乙醇，将所得沉淀离心过滤烘干，得到半纤维素。
2.根据权利要求1所述的一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其特征在于：所述A2的所需的温度为140摄氏度至160摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其特征在于：所述S2所需的温度为160摄氏度至200摄氏度。
4.根据权利要求1所述的一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其特征在于：所述微波反应器为高通量密闭微波消解系统的微波罐。
5.根据权利要求1所述的一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其特征在于：所述A3的离心速度为4000rpm/min的条件下离心10min。
6.根据权利要求1所述的一种提取烟草秸秆中非结构性糖类及半纤维素的方法，其特征在于：所述S3的离心速度为4500rpm/min的条件下离心10min。
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CN105111332A (zh) * 2015-09-27 2015-12-02 常州市奥普泰科光电有限公司 一种小麦秸秆中半纤维素的提取方法

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