柏松 楊英

摘要： 本研究考慮小曲酒糟纖維素提取工藝中堿溶液的濃度、液料比和堿水解處理溫度等因素對(duì)提取率的影響。通過對(duì)小曲酒糟中纖維素提取率的比較及極差分析，得到最佳提取條件。結(jié)果表明：小曲酒糟中纖維素的提取率主要受堿溶液濃度的影響。小曲酒糟纖維素提取較優(yōu)條件為：NaOH溶液濃度為0.5mol/L，液料比10∶1，堿水解處理溫度60℃。

關(guān)鍵詞： 小曲酒糟；纖維素；提取條件

小曲酒糟中含有大量的可再利用資源，其中，所含有的纖維素、淀粉及木質(zhì)素等資源非常豐富。纖維素不僅是食品及醫(yī)藥行業(yè)的重要材料，也是化工等行業(yè)非常重要的原料。本課題將小曲酒糟作為提取纖維素的原料，將其資源化。以小曲酒糟中纖維素的提取率為研究的中心，最終獲得較優(yōu)的工藝條件。研究通過設(shè)計(jì)堿水解正交試驗(yàn)，同時(shí)考慮各因素相互作用的原理，使小曲酒糟中纖維素的提取條件得到優(yōu)化。

1. 實(shí)驗(yàn)原料

小曲酒糟：取自自貢市鄧關(guān)趙化酒廠

2. 實(shí)驗(yàn)步驟

2.1 小曲酒糟中纖維素的提取方法

水洗去大部分水溶性物質(zhì)→95%乙醇除有機(jī)物→淀粉酶、糖化酶水解除淀粉→用氫氧化鈉溶液進(jìn)行水解→蛋白酶除蛋白質(zhì)→漂白及去木質(zhì)素→硫酸溶液處理→烘干，計(jì)算。

2.2 小曲酒糟中纖維素提取工藝中的操作要點(diǎn)

2.2.1 水洗去大部分水溶性物質(zhì)

稱取10克小曲酒糟細(xì)粉于250ml錐形瓶?jī)?nèi)，共9份，于每份中加入150毫升蒸餾水，浸泡1.5小時(shí)后，過濾，得濾渣。

2.2.2 95%乙醇除有機(jī)物

向上述水洗后的濾渣中，以液料10∶1比例加入95%乙醇，輕輕攪拌，使乙醇將酒糟浸泡完全，浸泡25min后，過濾，再次加入100ml95%乙醇，浸泡15分鐘后，過濾，得濾渣。

2.2.3 淀粉酶、糖化酶水解除淀粉

將上述2.2.2所得濾渣用α-淀粉酶和糖化酶將其中的淀粉徹底水解除去。依據(jù)所查資料，向上述所得濾渣中先加入100ml蒸餾水，然后，加熱沸騰15分鐘，使酒糟中所含的淀粉水解成糊精，立即放冷至55℃以下，隨后，調(diào)節(jié)溶液PH為6.0，加入2.5%的α-淀粉酶溶液45毫升，48℃水解1.5小時(shí)，不斷攪拌，恒溫水解。直到于白色滴板上滴加一滴酶解液，再加一滴碘溶液，不顯藍(lán)色為水解終點(diǎn)。水解完畢后，將酶解液煮沸，使酶失活，過濾。據(jù)資料，調(diào)節(jié)濾液PH為4.4，向各溶液中分別加入0.2%的糖化酶溶液100ml，然后50℃水解1小時(shí)，過濾至中性。

2.2.4 用氫氧化鈉溶液進(jìn)行水解

氫氧化鈉溶液的濃度、氫氧化鈉溶液水解時(shí)的溫度以及液料比對(duì)纖維素的提取率有非常大的影響。經(jīng)研究，采用最佳的氫氧化鈉溶液進(jìn)行水解的方法對(duì)酒糟中的纖維素進(jìn)行提取，據(jù)資料顯示，液料比在9∶1至11∶1之間提取效果較好，因此，設(shè)計(jì)氫氧化鈉溶液水解的因素水平表為表1所示。

表2所設(shè)計(jì)的方案中，A表示氫氧化鈉溶液濃度（mol/l），B表示液料比，C表示氫氧化鈉溶液水解時(shí)的溫度，組合表示在正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，氫氧化鈉溶液濃度、液料比以氫氧化鈉溶液水解時(shí)的溫度這三個(gè)因素的不同組合方式，各樣品按照設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，3.5小時(shí)后，5000r/min離心8分鐘，且水洗至PH為7.0，得沉淀，轉(zhuǎn)移至250毫升錐形瓶。

2.2.5 蛋白酶除蛋白質(zhì)

向2.2.5所得沉淀中各加入濃度50μg/ml的蛋白酶K溶液30ml，調(diào)節(jié)該溶液PH為7.0-8.0，37℃的恒溫水浴中水解2小時(shí)后，過濾。

2.2.6 漂白及去木質(zhì)素

向2.2.5所得沉淀中加入6%的次氯酸鈉溶液50毫升，再用30%的乙酸直接調(diào)節(jié)PH為5.5，70℃恒溫水浴1.5小時(shí)后，冷卻、過濾。

2.2.7 硫酸溶液處理

經(jīng)過上述步驟處理后，樣品可能還存在少量的果膠等其他物質(zhì)，可再往濾渣中加入濃度為1.25%的硫酸溶液50ml，微沸8分鐘，以將果膠、糖類等物質(zhì)水解除去，然后過濾，水洗至中性。

2.2.8 烘干，計(jì)算。

2.3.1 產(chǎn)品中纖維素含量的測(cè)定，按照碘量法進(jìn)行測(cè)定。

2.3.2 產(chǎn)品中纖維素的含量計(jì)算公式及數(shù)據(jù)如下：

X=K（a-b）/n×24

公式中：X表示纖維素的百分含量，%；“24”表示1mol的C6H10O5就相當(dāng)于硫代硫酸鈉的當(dāng)量數(shù)；K表示硫代硫酸鈉溶液的濃度，mol/L；a表示空白樣滴定時(shí)所消耗硫代硫酸鈉的體積，ml；b表示溶液滴定時(shí)所消耗的硫代硫酸鈉的體積，ml；n表示小曲酒糟中纖維素的產(chǎn)品質(zhì)量，g?？瞻讟铀牧虼蛩徕c體積為21.4毫升。

結(jié)果及極差分析如表3、4所示。

3. 總結(jié)

極差分析可知，三個(gè)因素中，氫氧化鈉溶液的濃度大小對(duì)小曲中纖維素提取率影響最大，液料比其次，氫氧化鈉水解溫低最弱。較優(yōu)的提取條件為氫氧化鈉濃度（0.5mol/L）、液料比（10∶1）、氫氧化鈉水解溫度為（60℃）。