马铃薯渣纤维素的纯化及纳纤化 (2015年)

采用化学法、生物法以及生物化学法纯化马铃薯渣中的纤维素,并用H2O2对薯渣纤维素进行漂白,得到纯化的马铃薯渣纤维素;采用高压均质机对薯渣纤维素进行纳纤化处理。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度仪对薯渣纤维素进行观察和表征,采用X射线衍射仪对薯渣纤维素的结晶性质进行检测。结果表明:3种方法所得产物的得率不同,顺序为生物法>生物化学法>化学法,以化学法所得产物最为纯净;纯化后薯渣纤维素的ISO白度从22.6%提高到84.0%;高压均质处理之前呈片状结构,处理后呈现明显的微纤化,宽度达到100, ### 马铃薯渣纤维素的纯化及纳纤化 #### 摘要解析与研究背景 本文探讨了如何从马铃薯渣中提取并纯化纤维素，并进一步将其纳纤化的过程及其特性分析。马铃薯渣是加工过程中产生的副产品，通常被视为废弃物。然而，它含有丰富的纤维素资源，具有很高的潜在价值。纤维素是一种天然高分子化合物，广泛应用于食品、医药、造纸等多个领域。因此，从马铃薯渣中提取和纯化纤维素不仅能够有效利用资源，还能减少环境污染。 #### 研究方法 在本研究中，研究人员采用了三种不同的方法来纯化马铃薯渣中的纤维素：化学法、生物法和生物化学法。此外，还使用了过氧化氢（H₂O₂）对纤维素进行了漂白处理，以提高其白度。纯化后的纤维素样品通过高压均质机进行了纳纤化处理，目的是将纤维素转化为纳米级纤维，这有助于拓宽其应用范围。 #### 实验结果与分析 1. **纤维素纯化效率**：通过实验发现，三种纯化方法中，生物法的得率最高，其次是生物化学法，最低的是化学法。但是，在纯度方面，化学法所得到的产品最为纯净。 2. **漂白效果**：经过H₂O₂漂白处理后，马铃薯渣纤维素的ISO白度显著提高，从22.6%提升到了84.0%。 3. **纳纤化前后的微观结构变化**：使用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和激光粒度仪对纯化后的纤维素进行了观察和表征。结果显示，在进行高压均质处理之前，纤维素呈现出片状结构；而经过处理后，其结构发生了明显的变化，形成了宽度小于100nm的微纤化结构。 4. **结晶性质检测**：采用X射线衍射仪（XRD）对纯化后的马铃薯渣纤维素的结晶性质进行了检测。结果表明，无论是否经过纳纤化处理，马铃薯渣纤维素的结晶结构均为纤维素I型。然而，纳纤化处理对纤维素的结晶结构造成了一定程度的破坏，导致结晶度有所下降。 #### 结论与意义 本研究通过比较三种不同的纯化方法，发现化学法虽然得率较低，但在纯度方面表现最佳。此外，高压均质机成功地实现了纤维素的纳纤化，使得纤维素的结构更加细小且均匀，这对于拓宽其应用范围具有重要意义。通过对纤维素进行纳纤化处理，不仅可以提高其物理化学性能，还能增加其附加值，从而实现对马铃薯渣的有效利用。 这项研究不仅展示了从马铃薯渣中提取和纯化纤维素的技术可行性，还探索了纳纤化技术在纤维素改性中的应用潜力，对于推动农业废弃物资源化利用具有重要的理论和实践意义。