闪爆对秸秆组分的解聚作用
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中国科技论文在线
闪爆对秸秆组分的解聚作用
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胡建雪
1
，赵伟
2
，杨瑞金
2**
基金项目：江苏省农业科技支撑项目(BE2013362, BE2012423)
作者简介：胡建雪(1989-),女,硕士,食品加工与配料
通信联系人：赵伟(1982-)，男，副教授，食品加工与配料. E-mail: zhaowei500@126.com
（1. 江南大学食品学院，江苏无锡，214122；
2. 江南大学食品科学与工程国家重点实验室，江苏无锡，214122） 5
摘要：纤维素、半纤维素和木质素是秸秆的主要成分，且分别在造纸、食品和化工原料等方
面有重要作用。本文采用蒸汽闪爆预处理辅助分离稻秸秆中的这三种物质，处理条件为
0.9,1.2,1.6 和 2.0MPa，维压时间 270s，并对闪爆前后秸秆的化学组成和纤维形态的变化进行
分析。结果表明，闪爆预处理可使半纤维素的含量大幅度降低，纤维素含量相对增加，且随10
着闪爆压力的增大，残渣中半纤维素和木质素的含量降低的越多，纤维的细化程度越大。与
原料相比闪爆之后纤维的结晶度增大，但从红外光谱图中可知其大分子结构并没有发生变
化，这说明这种预方法对分离提取纤维素、半纤维素和木质素有重要意义。
关键词：食品科学；蒸汽闪爆；秸秆；纤维素；结晶度
中图分类号：TS203 15
Effect of steam flash-explosion pretreatment on
depolymerization of straw
HU Jianxue
1
, ZHAO Wei
2
, YANG Ruijin
2
(1. School of Food Science and Technology，Jiangnan University,Wuxi 214122; 20
2. State Key Laboratory of Food Science & Technology and School of Food Science and
Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122)
Abstract: Cellulose, hemicellulose and lignin are the main component of rice straw, and play an
important role in papermaking, food and chemical industry. Steam flash-explosion was employed
to cellulose from rice straw. The steam flash-explosion treatment was performed at a steam 25
pressure of 0.9,1.2,1.6 and 2.0 MPa for 270s, respectivel, and then the chemical constitute and
fiber conformation before and after steam flash-explosion pretreatment were analyzed. The results
showed that after steam flash-explosion pretreatment the hemicellulose content was significantly
reduced, which led to the increase of cellulose content. In addition, the higher the steam
flash-explosion pressure, the lower the hemicellulose and lignin content, the greater the degree of 30
fiber refinement. Though after pretreatment the degree of crystallinity was increased, the
macromolecular structure has not changed. All the results show that steam flash-explosion
treatment is important in extraction and separation of cellulose, hemicellulose and lignin.
Key words: food science; steam flash-explosion;straw; cellulose; crystallinity
35
0 引言
我国是农业生产大国，每年会产生大量的农业副产物，如豆渣、豆粕、麸皮、甘蔗渣、
农作物秸秆等。据统计仅 2009 年全国作物秸秆总量达 69841.92 万 t，目前，除一部分用于
动物饲料外，大部分被燃烧，不仅利用率低，而且污染环境
[1]
。近年来，随着不可再生资源
的大量消耗和环境污染问题的日益严重，粗纤维这种廉价的可再生资源的应用也越来越受到40
重视，比如纤维素可以用于发酵产乙醇、造纸等行业，而半纤维素可以用于糖类的提取，木
质素是一种重要的化工原料，所以从秸秆中将这三种物质分离提纯有重要意义。
稻秸秆中含有的纤维素、木质素、半纤维素等天然高分子物质
[2]
，这些高分子物质紧密
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