温和碱氧化处理对花生壳酶解效果的影响

温 和碱 氧 化 处 理 对 花 生 壳 酶 解 效 果 的影 响
刘朝龙 王雨生 ２ 陈海华
（ 青岛农业大学食品科学与工程学院 ， 青岛 ２ ６ ６ １ ０ ９ ）
（ 青 岛农 业 大学 学报 编辑 部 ， 青岛
摘 要
２ ６ ６ １ ０ ９ ）
利用 Ｎ ａ Ｏ Ｈ —Ｈ： ０ （ 温和 碱 氧化 法 ） 对花 生 壳进 行预 处理 ， 以Ｎ ａ Ｏ Ｈ质 量 浓度 、 Ｈ ０ 体 积 分数 、
备。
点 Ｊ 。其 中， 温和碱氧化法是一种新兴的多因素联 合预处理方法 。它 同时使用 Ｎ ａ Ｏ Ｈ和 Ｈ Ｏ ， 可有效 去 除纤 维原 料 中的半 纤 维 素 和木 质 素 ， 释 放纤 维 素 ， 提 高纤 维素 的 酶解 效 果 ｌ 卜 。 目前尽 管 已有 关 于 温 和 碱氧 化试 剂 回收 及 循 环 利 用 的 专 利 Ｊ ， 但 是 国 内
的无定形区、 结晶区和微纤维 Ｊ ， 尤其是结晶区不存 在 游离 的羟 基 ， 因 此 要 高 效 利 用 花 生 壳 中 的 纤 维 素 就必须破坏花生壳纤维 素的结 晶结构 ， 使纤 维素易
被 酶解 。 目前 ， 主要 以 物理 法 、 化学法 、 生物法、 联 合 预 处理 等 ４大 类 方 法对 纤 维 素 原 料 进 行 预 处 理 Ｊ 。 单 一 的预处 理 方 法 通 常存 在 较 多 的缺 点 ， 因 而 多 因 素 联 合 预 处 理 方 法 的 研 究 成 为 近 年 来 的 研 究 热
我 国是 花 生 的生 产 大 国 ， 年 产 花生 约 １ ２ ０ ０ ０ ｋ ｔ ，
其 中花生壳 约 占花 生果 重 的 ３ ０ ％Ｌ １ Ｊ ， 花 生 壳 中含 有 ６ ５ ％～ ８ ０ ％ 的粗 纤 维 Ｊ 。 因其 生 壳 被废 弃 ， 造 成 极 大 的资
Ｖ Ｎ 。 ： Ｖ Ｈ 、 液固比、 预 处理温度、 预处理时间为试验 因素 ， 以花生壳纤维素酶解率为考察指标， 采用单因素试
验和 响应 面试 验对 花 生 壳温和碱 氧化 处理 工 艺条件 进行 了研 究。结 果表 明 ， 花 生 壳温和 碱 氧 化 法的 最佳 预 处
理条件为： Ｎ ａ Ｏ Ｈ 质量 浓度 为 ８ ｇ ／ １ ０ ０ ｍＬ 、 Ｈ ： ０ ２ 体 积分 数 为 ４ ％、 ａ ｏ Ｈ ： ＇ （ ） １ 为４ ． ６ ： １ ， 处理 温度 ５ ８℃ ， 处理 时 间２ ． ２ ｈ ， 在 此 条件 下进行 试验 ， 测 得花 生 壳纤 维素 的酶 解率 为 ２ ８ ． ４ ８ ％。 关键 词 花 生壳 温和碱 氧 化 工 艺条件 文 章编 号 ： １ ０ ０ ３— ０ １ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ９ ９— ０ ６ 型 。 目前 尚未 见到 关 于温 和 碱 氧化 处 理 花 生 壳 的研 究报 道 。 中图分 类 号 ： Ｔ Ｓ ２ １ ０ ． ９ 文 献标 识码 ： Ａ
１ ． ３ ． １ 温 和碱氧 化处 理工 艺条 件 的单 因素试 验
收稿 １ ３ 期： ２ ０ １ ２— ０ ５ — ２ １ 作者简介 ： 刘朝龙 ， 男， １ ９ ８ ７年出生 ， 硕士， 农产 品贮藏 与加 工工
程
先将花生壳清洗 ３ 次， 除去杂质， 在１ ０ ５ ｑ Ｃ 下的 干燥箱 内烘干 ， 粉碎 、 过８ ０目筛 。称取一定 质量经
采 用 温 和碱 氧化 法 处理 纤 维 素原 料 的研 究 报道 比较
１ 材 料 与方 法
１ ． １ 试 验 材料
花 生壳 、 纤 维素 酶 （ ２×１ ０ Ｕ ／ ｇ ） ： 康 地 恩生 物 科 技 有 限公 司 ； 其他 试剂 均 为分 析纯 。
１ ． ２ 试 验 设备
少见。姚秀清等＿ 】 叫 利用温和碱氧化法处理脱蜡 的秸
２ ０ １ ３年 ２月 第２ ８卷 第 ２期
中国粮油学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｃ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｏｉ ｌ ｓ Ａｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ １ ． ２ ８， Ｎｏ ． ２ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０１ ２
源浪费。若能采用温和碱氧化 法对其进行适 当处理 后酶解 ， 可 制得 还原 糖 液 ， 为 后续 发 酵 生 产 乙 醇或 生
产 热反 应香 精 提供原 料 ， 变废 为宝 。 本 试 验主要 采 用 温 和碱 氧化 法 （ Ｎ ａ Ｏ Ｈ —Ｈ ０ ） 对 花生 壳进 行 预 处 理 ， 并 对 温 和碱 氧 化 法 的作 用 条 件 进行 优化 ， 以期 为 花 生 壳 纤 维 素 的 预 处 理 方 法 提 供 理论 依 据 ， 并 为 后 续 花 生 壳 纤 维 素 的 酶 解 做 好 准
２ ０ １ ０ Ｄ １ ０ ４ ）
Ｄ Ｅ Ｌ Ｔ Ａ ３ ２ ０ ｐ Ｈ计 ： 梅 特 勒 一托 利 多 仪 器 （ 上海 ） 有 限公 司 ； Ｄ ＨＧ一 ９ ０ ７ ０ Ａ 型 电热 鼓 风 干燥 箱 ： 上 海 精
宏实验设备有 限公 司； 紫 外／ 可见分 光光度计 ： 上海 光 谱仪 器有 限公 司 。 １ ． ３ 试 验 方法
秆样品， 对总糖 回收率和木质素去 除率作 了回归分 析， 并最 终确 定 了优 化 条 件 。王洋 等 采 用 超 声 波 辅 助温 和碱 氧 化 法 对 小 麦 秸 秆 进 行 预 处 理 ， 建 立 了
各 试验 因素 与处 理 后木 质 素相 对 含 量关 系 的数 学模
基金项 目： 山东省 自然科学基 金项 目（ Ｚ Ｒ ２ ０ １ ０ Ｃ Ｌ ０ ２ ７ ） ， 山东 省高 等学校优秀青年教师国内访问学者项 目（ ２ ０ ０ ７—１ １—