半纤维素

半纤维素糖类发酵酒精是利用生物技术， 由可再生的植物纤维原料制取酒精，一直 是国际关注的研究热点. 本项目以玉米棒 芯为原料，经稀酸水解将半纤维转化为戊 糖，进一步发酵为酒精。其总体水平为中 国首创，国际先进。此项技术的中试成功 将对中国酒精工业的发展起到积极的推动 作用，对于解决人类将面临的能源危机、 粮食紧缺及环境污染等问题均具有重大的 意义。
（一）半纤维素酯化
目前研究发现半纤维素与一般酰氯 类(如硬脂酰化、丁酰氯、苯甲酰氯、 辛酰氯和月桂酰氯等)酯化剂反应赋 予半纤维素抗水性能，而与酸酐类 (包括乙酸酐、琥珀酸酐和马来酸酐 等)赋予半纤维素亲水性能。部分半 纤维素酯化反应机理大致相同，差 异在于反应条件改变，DS会发生明 显的差异。 过去研究发现半纤维素在异相体系 中化学改性获得较低的DS。为了提 高半纤维素衍生物的特征，有必要 寻找适合的反应媒介使衍生反应发 生并且半纤维素的取代能获得高的 得率和最小的降解。研究发现，在 均相系统中对半纤维素进行改性， 可以获得理想的得率的同时减少半 纤维素主链的解聚，反应速度可提 高5～10倍，且提高了产量降低了生 产成本。
半纤维素(hemicellulose)：是 由几种不同类型的单糖构成的 异质多聚体，这些糖是五碳糖 和六碳糖，包括木糖、阿拉伯 糖和半乳糖等。半纤维素木聚 糖在木质组织中占总量的50%， 它结合在纤维素微纤维的表面， 并且相互连接，这些纤维构成 了坚硬的细胞相互连接的网络。
摘要
半纤维素结构及其分类
（二）半纤维素醚化
半纤维素的醚化反应是使用各种醚Fra Baidu bibliotek剂， 如卤代物、环氧化合物以及烯类单体与 半纤维素反应，常见的半纤维素醚化反 应有羧甲基化、甲基化、季碱化反应、 苄基化反应和璜烷基化反应等。均相体 系醚化反应提供了反应的均一性和比多 相反应产生更为均匀分布的产物，可获 得满意的得率，并且可降低半纤维素主 链的解聚程度。
半纤维素的工业利用正在开发，制浆废液可制酵母，酵母又可抽提出10%的 核糖核酸，再衍生为肌苷单磷酸酯和鸟苷单磷酸酯，可用作调味剂、抗癌 剂或抗病毒剂等。林产化学品法是先用有机酸使纤维原料预水解，水解残 渣仍可制浆，质量可与未预水解的浆相媲美，而从水解液可分离出戊糖和 己糖组分，所得木糖经处理后制成木糖醇，可作增甜剂、增塑剂、表面活 性剂；木糖酸可作胶粘剂；聚木糖硫酸酯可作抗凝血剂。
半纤维素是低分子量的支链聚合物，其聚合度是８０～２００，由大量的非晶戊糖（Ｃ５Ｈ８Ｏ ４）ｎ和己糖（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ组成。半纤维素结构具有多样性，既有均一聚糖也有非 均一聚糖，也有不同的单糖基以不同的联接方式联接成结构互不相同的多种结构的各种聚糖。 主要由聚木糖类（以１，４－β－Ｄ－吡喃型木糖构成的主链，以４－Ｏ－甲基－吡喃型葡萄 糖醛酸为支链的多糖）、聚葡萄糖甘露糖类（以Ｄ－吡喃型葡萄糖基和吡喃型甘露糖，以１， ４－β型键连接成主链的多糖）和聚半乳糖葡萄糖甘露糖类（Ｄ－吡喃型甘露糖基和Ｄ－吡喃 型葡萄糖基上用支链的形式以１，６－α型键连接Ｄ－吡喃型半乳糖基的多糖）组成。半纤维 素通过氢键与纤维素联接，以共价键（主要是 α－苯甲基醚键）与木素联接，以酯键与乙酰基 单元和羟基肉桂酸联接。