科研产出
γ射线、电子束辐照处理对芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为更全面了解射线辐照对木质纤维素的影响，本试验利用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、高效液相色谱（HPLC）等方法分析了γ射线和电子束辐照前后芦苇木质纤维素结构及酶解性能的变化。结果表明，γ射线和电子束辐照均能使芦苇木质纤维素发生降解，使部分纤维素、半纤维素降解为水溶性物质，且降解水平与吸收剂量呈正相关关系，当吸收剂量为500 kGy时，经γ射线和电子束辐照的芦苇水溶性组分含量分别是未辐照芦苇的2.44和1.98倍；γ射线和电子束辐照后芦苇的微观结构被破坏，芦苇木质纤维素体系中的分子数量增加，纤维素结晶指数降低，但纤维素晶型不改变；随着吸收剂量从200 kGy增加至500 kGy，芦苇纤维素、半纤维素酶解转化率逐渐提高，当吸收剂量为500 kGy时，γ射线和电子束辐照的芦苇纤维素酶解转化率分别为16.68%和18.84%，分别是未处理芦苇的2.32和2.62倍，芦苇半纤维素转化率分别为21.38%和21.74%，分别是未处理芦苇的3.82和3.88倍；同等吸收剂量的γ射线和电子束辐照对芦苇木质纤维素主要化学组分、物理化学结构的影响相似，在200～400 kGy剂量范围内，同等吸收剂量γ射线和电子束辐照对芦苇纤维素、半纤维素酶解转化的促进作用没有明显差异，当吸收剂量为500 kGy时，电子束辐照对芦苇纤维素酶解的促进作用显著优于γ射线。本研究为辐照技术应用于木质纤维素预处理提供了理论依据。
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电子束辐照对不同含水量芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2023 CSCD
摘要：以不同含水量的芦苇木质纤维素（以下简称芦苇）为试验材料，采用5 MeV电子束辐照处理，研究了电子束辐照对不同含水量芦苇化学组分、超分子结构、粉碎粒径及酶解性能的影响。结果表明：不同含水量的芦苇经电子束辐照后均发生降解，超分子结构受到破坏，粉碎后小粒径颗粒显著增加，酶解转化率大幅度提高；当吸收剂量相同时，不同含水量芦苇的表观形貌、超分子结构及粉碎粒径分布没有明显区别，但酶解转化率与含水量呈负相关，含水量5%、10%和50%的芦苇经过500 kGy电子束辐照后，纤维素酶解转化率分别22.24%、19.76%和18.57%，半纤维素酶解转化率分别为25.04%、23.84%和19.56%，经过1 000 kGy电子束辐照后，含水量5%、10%和50%的芦苇纤维素酶解转化率分别为54.09%、47.27%和49.24%，半纤维素酶解转化率分别62.30%、53.25%和47.83%；当吸收剂量为500 kGy时，含水量为5%的芦苇纤维素、半纤维素较含水量10%和50%芦苇降解严重，而当吸收剂量为1 000 kGy时，含水量为50%的芦苇纤维素、半纤维素则较含水量5%和10%的芦苇降解严重，并且较含水量5%和10%的芦苇，含水量为50%的芦苇纤维素、半纤维素更多地被降解为非糖类物质。
关键词： 电子束 辐照 含水量 芦苇 木质纤维素 结构 酶解
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超声波改性对葵花粕膳食纤维性质与结构的影响
《中国食品学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以葵花粕为试验对象,采用水提醇沉法制备得到水溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF);运用超声波改性处理,比较改性前、后SDF和IDF的理化性能、热稳定性以及内部微观结构的变化.结果表明:超声波改性后的可溶性膳食纤维(USDF)的持水力、持油力分别增加3.09%和23.73%,不可溶性膳食纤维(UIDF)的持水力和持油力分别提高8.96%和17.45%.在对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH)和对2,2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基(ABTS+)的清除作用方面,UIDF作用优于IDF;热重图谱分析表明改性前、后膳食纤维均表现出3个阶段的失重.激光粒度仪分析表明UIDF颗粒粒径减小,分布更集中;扫描电子显微镜分析表明USDF表面变平整,而UIDF凹陷和皱裙增多;傅里叶变换红外光谱表明USDF、UIDF特征吸收峰的峰型和基本位置未发生变化,而部分峰的强度减弱;X-射线衍射分析表明超声波改性不会导致SDF和IDF的晶体结构发生变化;气相色谱-质谱联用仪分析葵花粕及其膳食纤维组分主要由阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖等6种单糖组成.
关键词： 超声波改性 葵花粕 可溶性膳食纤维 不溶性膳食纤维 性质 结构
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γ射线辐照降解木聚糖的机理研究
《核农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨γ射线辐照降解半纤维素的机理,以木聚糖为模型化合物,经0、200、400、600、800、1 000、1 200 k Gy剂量的辐照后,采用扫描电镜(SEM)、傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)研究其表观形貌结构、分子结构及降解产物的变化特征。结果表明,γ射线辐照处理后木聚糖表观形貌结构发生破坏,多孔性增加;随着辐照剂量升高,木聚糖3 354 cm~(-1)处拉曼光谱峰强度降低且峰位发生红移,1 122 cm~(-1)和1 093 cm~(-1)处拉曼光谱峰强度逐渐减弱,表明木聚糖分子中的氢键、糖苷键发生破坏;木聚糖降解产物的GC-MS分析表明,辐照处理后木聚糖乙酸乙酯提取液中共检测到18种脂肪酸类化合物、5种糖类化合物和2种呋喃类化合物,其相对含量分别在1 200、800和1 200 k Gy达到最大值(16.59%、1.46%和1.03%)。本研究结果为木聚糖γ射线辐照降解产物全利用提供了支持。
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木质素结构分析方法研究进展
《可再生能源 》 2015 北大核心
摘要：木质素是由愈创木基丙烷、紫丁香基丙烷和对羟苯基丙烷3种单体组成的三维网状天然高分子聚合物,广泛存在于自然界中,它在现代能源和化工行业都具有广阔的应用前景。文章从木质素的结构出发,对木质素分离纯化和结构研究的主要方法(化学降解法、紫外可见光谱、傅立叶红外光谱、核磁共振光谱等)进行总结,并提出了木质素结构研究方法所面临的难点问题。
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