碱性双氧水预处理对苹果渣化学组分和酶解得率的影响

• 作者: 孟永宏 尤毅娜 张英 房杰 邓红 郭玉蓉
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 苹果渣 碱性双氧水 酶水解 木质素 特征结构分析
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 贮藏·保鲜·加工
• 页码范围: 1559-1566
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.08.013

摘要

[目的]利用浓度为4.5％、pH 11.5的双氧水(alkaline hydrogen peroxide,AHP)预处理苹果渣,研究其对苹果渣化学组分、木质素的去除率和纤维素酶的酶解得率的影响.[方法]以木质素的去除率为指标,优化AHP预处理的温度和时间,经过过滤收集固体组分、干燥后,制得预处理后的苹果渣.根据AHP预处理前苹果渣中纤维素、半纤维素的含量、木质素的含量以及酶解总糖含量,分析AHP在最优预处理温度下,不同预处理时间对苹果渣纤维素、半纤维素的含量及回收率,木质素的含量及去除率、酶解糖得率的影响.通过扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、热 重 分 析 法(thermogravimetry/differential thermogravimetry,TG/DTG)和傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared,FTIR)表征AHP处理前后的苹果渣物理结构、化学组分的变化.[结果]预处理的时间和温度对苹果渣木质素的去除率有显著的影响.综合考虑各方面的因素,尤其是经济效益,当预处理时间为2h、温度为50℃时,木质素的去除率最优,可达到56.68％.在最优的预处理温度下,分析不同预处理时间后苹果渣的组分变化及酶解得率.当预处理时间为2h时,纤维素、半纤维素回收率可达99.86％,非常接近未处理果渣中的含量;苹果渣的酶解糖得率可达到0.54 g·g-1,是未处理果渣酶解得率的2倍.扫描电镜(SEM)图像对比说明AHP预处理使得果渣的物理结构变得多孔而疏松,纤维束变得宽松而粗糙,内表面积无限增大.热重分析法(TG/DTG)表明AHP预处理明显提高了纤维素组成单体的纯度,减少了预处理后果渣中木质素及残留物的含量.红外光谱(FTIR)研究揭示AHP预处理可以破坏木质素的化学结构,组成木质素的愈创木基、紫丁香基和对羟苯基等基本物质的结构被AHP破坏,从而使得AHP处理后果渣中木质素的含量明显降低.[结论]双氧水是一种有效的苹果渣预处理剂,其预处理效果与预处理的温度和时间有密切联系.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭玉蓉	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	175	900	16.0	20.0
2	邓红	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	144	1582	21.0	34.0
3	孟永宏	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	63	212	8.0	11.0
4	张英	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	20	34	2.0	5.0
5	尤毅娜	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	7	9	1.0	3.0
6	房杰	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	4	8	1.0	2.0