生物炼制中秸秆糖以及糖醇和糖酸的结晶分离

【摘要】：本文对生物炼制过程中的木质纤维素来源的秸秆糖(葡萄糖、木糖),以及菊粉和木薯淀粉生物转化获得的葡萄糖酸钠和山梨醇混合体系进行了结晶分离研究。在本研究中,玉米秸秆在纤维素酶糖化作用后获得含有葡萄糖和木糖的糖化液,通过板框压滤进行固液分离,进而用3%的活性碳脱色、然后用732树脂和D315树脂分别除去溶液中的阳离子和阴离子,最后在50℃、60min旋转蒸发浓缩溶液,进而通过结晶10-12d后得到混合糖葡萄糖和木糖。另一方面,也对菊粉和木薯淀粉来源的葡萄糖酸钠和山梨醇的结晶分离进行了研究。首先,通过在葡萄糖酸钠和山梨醇溶液中加入氯化钙,将溶解度较高的葡萄糖酸钠转化为溶解度较低的葡萄糖酸钙形式;然后,利用葡萄糖酸钙和山梨醇在水溶液中的溶解度不同进行结晶分离。对影响葡萄糖酸钙结晶的重要因素进行了研究,结果表明在m(氯化钙)：m(葡萄糖酸钠)=1.0：4.0、助结晶剂乙醇加入量50%、晶种加入量1%、温度10℃下结晶12h时,葡萄糖酸钙与山梨醇可以通过结晶的方式实现较好的分离,葡萄糖酸钙的结晶得率为84.2%。通过对上述生物炼制体系的玉米秸秆水解体系和葡萄糖酸钙-山梨醇体系的结晶分离,对分离生物质来源的秸秆糖以及糖酸和糖醇提出了一个低成本结晶分离的方法和技术。 【关键词】：结晶分离 葡萄糖酸钙 山梨醇 秸秆糖
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TS241
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 前言9-11
• 第1章 文献综述11-20
• 1.1 农作物秸秆资源及利用现状12-15
• 1.1.1 秸秆资源化应用现状12-13
• 1.1.2 秸秆预处理方法的研究13-14
• 1.1.3 秸秆糖化的研究14
• 1.1.4 秸秆糖的精制研究14-15
• 1.1.5 葡萄糖和木糖的应用15
• 1.2 非粮作物菊芋和木薯资源化应用的现状15-18
• 1.2.1 非粮作物菊芋和木薯用于生产生物基化学品山梨醇和葡萄糖酸15-16
• 1.2.2 山梨醇和葡萄糖酸的生产及应用前景16-17
• 1.2.3 非粮作物菊芋和木薯用于生产生物基化学品山梨醇和葡萄糖酸17
• 1.2.4 葡萄糖酸和山梨醇的分离纯化方法17-18
• 1.2.5 葡萄糖酸盐的结晶分离18
• 1.3 本课题的研究内容与意义18-20
• 第二章 材料与方法20-29
• 2.1 实验材料与设备20-21
• 2.1.1 实验材料与试剂20
• 2.1.2 实验设备20-21
• 2.2 分析方法21-24
• 2.2.1 脱色后溶液中色素含量分析21-22
• 2.2.2 溶液的电导分析22
• 2.2.3 溶液的蛋白含量测定22-23
• 2.2.4 高效液相色谱法测定组分含量23
• 2.2.5 计算公式23-24
• 2.3 玉米秸秆糖化液的精制和结晶24-26
• 2.3.1 秸秆的预处理和糖化24
• 2.3.2 活性碳脱色24
• 2.3.3 离子交换24-25
• 2.3.4 旋转蒸发浓缩25
• 2.3.5 结晶和干燥25-26
• 2.4 葡萄糖酸钠与山梨醇的结晶分离26-29
• 2.4.1 葡萄糖酸钙晶种的制备26
• 2.4.2 单一的葡萄糖酸钠溶液的制备和结晶26
• 2.4.3 葡萄糖酸钠和山梨醇混合溶液的结晶分离26
• 2.4.4 菊芋和淀粉生物转化产品中葡萄糖酸钠与山梨醇溶液的制备和结晶26-27
• 2.4.5 结晶溶液的分离收集27-29
• 第三章 实验结果与讨论29-46
• 3.1 玉米秸秆糖化液的精制和结晶29-38
• 3.1.1 活性碳脱色29-31
• 3.1.2 离子交换31-35
• 3.1.3 旋转蒸发浓缩35-36
• 3.1.4 结晶和干燥36-38
• 3.2 葡萄糖酸钠与山梨醇的结晶分离38-46
• 3.2.1 单一的葡萄糖酸钠溶液的结晶38-41
• 3.2.2 葡萄糖酸钠和山梨醇混合液的结晶分离41-43
• 3.2.3 菊芋生物转化产品中葡萄糖酸钠与山梨醇溶液的结晶分离43-46
• 第四章 结论与展望46-48
• 4.1 玉米秸秆糖化液的精制和结晶46-47
• 4.2 菊芋和木薯碳源的葡萄糖酸盐和山梨醇的结晶分离47-48
• 参考文献48-51
• 致谢51

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