绿色生物炼制:温和亚临界水体系中杨木半纤维素自水解规律解析

本文研究了在温和亚临界水(温度为leO-lSOt,压力为5.62~15.75MPa)自水解条件下,杨木半纤维素多糖的溶出规律及自水解液中糠醛浓度、还原糖浓度变化趋势等.研究结果表明,在木糖脱除过程中,温度是影响木聚糖水解的最大因素当温度从160〜180尤逐渐升高时,反应时间2hr内,木糖最大脱除率从70%提高到91%;鼠李糖最大脱除率从71%提高至100%.;阿拉伯糖则在30 min内即可全部溶出;半乳糖最大脱除率由82%提高到95%;以上几种半纤维素单糖组分在温和亚临界水解条件下几乎可以完全脱除;此外随着温度升高甘露糖的脱除率也大幅增加,由42%缓慢上升提高到由58%慢速上升;葡萄糖最大脱除率由34%提高至37%,实验数据表明,半纤维素成分中的葡萄糖几乎全部溶出以外还有纤维素中的葡萄糖也发生了水解,在180℃条件下反应90min以后,纤维素的结晶区发生部分水解。可见,温和亚临界水是一种可以高效水解木质纤维素的绿色溶剂,通过调整水的亚临界状态,可以改变和调控半纤维素以及纤维素多糖的溶出程度。在不用任何化学试剂的前提下,本研究得到的杨木半纤维素的脱除率优于多数已报道酸、碱、离子液体或深度共熔溶剂处理的效果。