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核桃壳木质素的结构研究

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【作者】 付跃进杨昇王方骏袁同琦

【Author】 FU Yuejin;YANG Sheng;WANG Fangjun;YUAN Tongqi;Research Institute of Wood Chemistry,Chinese Academy of Forestry;Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry,Beijing Forestry University;

【机构】 中国林业科学研究院木材工业研究所北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室

【摘要】 核桃加工过程会产生大量核桃壳,而核桃壳中木质素含量较高,可作为潜在商业木质素的来源。为充分利用核桃壳中的木质素,必须了解核桃壳木质素的结构特点。用不同浓度的碱溶液对核桃壳中的木质素进行逐级提取,得到了4种碱木质素,并探索了各浓度梯度下木质素的得率。随后,通过深度酶水解得到了酶解残渣木质素。利用凝胶色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)和二维核磁共振(2D HSQC)技术对分离所得木质素样品的结构进行定性和定量表征。对各木质素样品的纯度及分子结构特点进行综合分析后发现,通过逐级碱提核桃壳得到的碱木质素总得率仅为27.25%,但碱提核桃壳残渣酶水解后得到的酶解残渣木质素的得率却高达62.44%。研究中木质素总得率达到了89.69%,代表性良好。4种碱提木质素样品的相对分子质量(1 930~2 330 g/mol)明显低于酶水解木质素样品的相对分子质量(3 190 g/mol),且所有木质素样品的分子质量分布都相对较窄(M_w/M_n<1.5)。核桃壳木质素为典型的SGH型木质素,该木质素分子中S型单元与G型单元比例相近,且含量远高于H型结构单元。核桃壳木质素中主要联结键为β-O-4’醚键结构、β-β’树脂醇结构及β-5’苯基香豆满结构。研究结果可为核桃壳木质素的高效分离和高值化利用提供理论指导。

【关键词】 核桃壳木质素分离酶水解结构表征
【基金】 国家自然科学基金(31670587);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2015ZCQ-CL-02)
【所属期刊栏目】 生物质能源与材料 (2018年03期)
  • 【DOI】10.13360/j.issn.2096-1359.2018.03.015
  • 【分类号】O636.2
  • 【下载频次】66
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