一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，包括以下步骤：1)将纸浆分散在碱液中进行抽提，过滤，取滤液加入酸调节pH后进行沉降，离心，分别得到固体物和清液，取固体物用乙醇洗涤，再进行冷冻干燥，得到直链木聚糖；2)将乙醇加入步骤1)得到的清液中，进行醇沉，离心，取离心得到的固体物进行透析，再进行冷冻干燥，得到多支链木聚糖。本发明专利技术的从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法具有操作简便、分离效率高、成本低廉、绿色环保、产品收率高、产品纯度高等优点，适合进行大规模推广应用。适合进行大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法


[0001]本专利技术涉及生物质材料
，具体涉及一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法。

技术介绍

[0002]随着石油、煤炭、天然气等不可再生资源的快速大量消耗，以及整个世界范围内环境污染的日益加重，资源及能源的可持续利用迫在眉睫，寻求可持续发展的替代品变得越来越重要。生物质作为有望在未来替代不可再生资源的能源受到越来越多的关注，而如何高效、绿色、低成本地开发利用生物质可再生资源成为了当今世界可持续发展战略的重要议题。
[0003]木材细胞壁主要由木质素、纤维素和半纤维这三种高分子聚合物组成，是具有多级结构特征的复杂生物质材料，这些聚合物通过物理混合或共价键相互紧密结合，形成刚性和致密的结构。在这些聚合物中，半纤维素是物理屏障，它包围纤维素纤维并保护纤维素免受水解，是木质纤维素生物质中第二丰富的成分。半纤维素是由不同的五碳和六碳单糖单元组成的杂多糖链，含有不同的取代基，主要可以分为木聚糖、甘露聚糖、木葡聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖。木聚糖是生产低聚木糖和D
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木糖的主要原料，在造纸、生物质材料、功能性食品、医药等领域具有广阔的应用前景。
[0004]因此，开发一种清洁高效的木聚糖分离和提取方法，提高造纸原料的利用率，对于生物质资源的开发利用具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法。
[0006]本专利技术所采取的技术方案是：
[0007]一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法包括以下步骤：
[0008]1)将纸浆分散在碱液中进行抽提，过滤，取滤液加入酸调节pH后进行沉降，离心，分别得到固体物和清液，取固体物用乙醇洗涤，再进行冷冻干燥，得到直链木聚糖；
[0009]2)将乙醇加入步骤1)得到的清液中，进行醇沉，离心，取离心得到的固体物进行透析，再进行冷冻干燥，得到多支链木聚糖。
[0010]优选的，步骤1)所述纸浆为阔叶材经过硫酸盐蒸煮后的未漂白纸浆(主要成分为葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖和木质素，H因子为300～1000)。
[0011]进一步优选的，步骤1)所述纸浆为桉木硫酸盐未漂白浆。
[0012]优选的，步骤1)所述碱液中的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
[0013]优选的，步骤1)所述碱液的浓度为0.2mol/L～2mol/L。
[0014]优选的，步骤1)所述纸浆、碱液的质量体积比为1g:20mL～40mL。
[0015]优选的，步骤1)所述抽提在30℃～80℃下进行，抽提时间为5h～20h。
[0016]优选的，步骤1)所述酸为醋酸，浓度为4mol/L～6mol/L。
[0017]优选的，步骤1)中加入酸调节pH至4.5～5.5。
[0018]优选的，步骤1)所述沉降的时间为6h～12h。
[0019]优选的，步骤1)所述洗涤的次数为2次～3次。
[0020]优选的，步骤2)所述乙醇、清液的体积比为2:1～4:1。
[0021]优选的，步骤2)所述透析采用的透析膜的截留分子量为2000Da～3500Da。
[0022]本专利技术的有益效果是：本专利技术的从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法具有操作简便、分离效率高、成本低廉、绿色环保、产品收率高(75％～85％)、产品纯度高等优点，适合进行大规模推广应用。
[0023]具体来说：
[0024]1)本专利技术的方法可以分别得到在有机相中具有良好的溶解性的直链木聚糖和在水相中具有良好的溶解性的多支链木聚糖，便于对直链木聚糖和多支链木聚糖进行进一步的功能化；
[0025]2)本专利技术的方法操作简便、分离效率高、清洁高效、成本低廉、绿色环保，可以很好地实现资源再利用。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释和说明。
[0027]实施例1：
[0028]一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，其包括以下步骤：
[0029]1)将50g的桉木硫酸盐未漂白浆(H因子为400，木糖的质量百分含量为35％)筛选干燥后加入2000mL浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液中，30℃下抽提10h，过滤，取滤液加入浓度为5mol/L的醋酸调节pH至5.5，充分搅拌后沉降12h，离心，分别得到固体物和清液，取固体物用乙醇洗涤3次，再进行冷冻干燥，得到9g的直链木聚糖；
[0030]2)将3倍体积的无水乙醇加入步骤1)得到的清液中，充分搅拌后静置12h，真空蒸发回收乙醇，离心，取离心得到的固体物进行透析，透析采用的透析膜的截留分子量为2000Da，再进行冷冻干燥，得到5g的多支链木聚糖(直链木聚糖和多支链木聚糖的总收率为80％)。
[0031]实施例2：
[0032]一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，其包括以下步骤：
[0033]1)将50g的桉木硫酸盐未漂白浆(H因子为600，木糖的质量百分含量为25％)筛选干燥后加入1500mL浓度为1.5mol/L的氢氧化钾溶液中，50℃下抽提8h，过滤，取滤液加入浓度为5mol/L的醋酸调节pH至5.0，充分搅拌后沉降10h，离心，分别得到固体物和清液，取固体物用乙醇洗涤3次，再进行冷冻干燥，得到6g的直链木聚糖；
[0034]2)将3倍体积的无水乙醇加入步骤1)得到的清液中，充分搅拌后静置12h，真空蒸发回收乙醇，离心，取离心得到的固体物进行透析，透析采用的透析膜的截留分子量为2500Da，再进行冷冻干燥，得到3.38g的多支链木聚糖(直链木聚糖和多支链木聚糖的总收率为75％)。
[0035]实施例3：
[0036]一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，其包括以下步骤：
[0037]1)将50g的桉木硫酸盐未漂白浆(H因子为800，木糖的质量百分含量为20％)筛选干燥后加入1000mL浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中，80℃下抽提6h，过滤，取滤液加入浓度为5mol/L的醋酸调节pH至4.5，充分搅拌后沉降8h，离心，分别得到固体物和清液，取固体物用乙醇洗涤3次，再进行冷冻干燥，得到5g的直链木聚糖；
[0038]2)将3倍体积的无水乙醇加入步骤1)得到的清液中，充分搅拌后静置12h，真空蒸发回收乙醇，离心，取离心得到的固体物进行透析，透析采用的透析膜的截留分子量为3000Da，再进行冷冻干燥，得到3.5g的多支链木聚糖(直链木聚糖和多支链木聚糖的总收率为85％)。
[0039]测试例：
[0040]参照实施例1的方法，通过调整步骤1)中的抽提温度(其余操作和实施例1完全一样)，测试不同温度(30℃、50℃和80℃)下提取的半纤维素的组成表，测试结果如下表所示：
[0041]表1不同抽提温度下提取的半纤维素的组成表<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将纸浆分散在碱液中进行抽提，过滤，取滤液加入酸调节pH后进行沉降，离心，分别得到固体物和清液，取固体物用乙醇洗涤，再进行冷冻干燥，得到直链木聚糖；2)将乙醇加入步骤1)得到的清液中，进行醇沉，离心，取离心得到的固体物进行透析，再进行冷冻干燥，得到多支链木聚糖。2.根据权利要求1所述的从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，其特征在于：步骤1)所述纸浆为阔叶材经过硫酸盐蒸煮后的未漂白纸浆。3.根据权利要求1或2所述的从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，其特征在于：步骤1)所述碱液中的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的从纸浆中分离提取直链木聚糖和多支链木聚糖的方法，其特征在于：步骤1)所述碱液的浓度为0.2mol/L～2mol/L。5.根据权利要求1或2所述的从纸浆中分离提取直链木...

【专利技术属性】
技术研发人员：付时雨，罗敏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：