中心复合实验优化竹黄半纤维素水解的工艺研究  

Optimization of hydrolysis of bamboo sweeps hemicellulose by central composite design

作　　者：别士霞[1,2] 沈葵忠[1,2] 房桂干[1,2] 焦健[1] 高桂林[1] 

机构地区：[1]中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室,国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,生物质化学利用国家工程实验室,江苏南京210042 [2]中国林业科学研究院林业新技术研究所,北京100091

出　　处：《现代化工》2013年第9期72-76,共5页Modern Chemical Industry

基　　金：“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD23B02)

摘　　要：以戊糖收率和水解底物失重率为评价指标,采用中心复合实验设计法对酸性亚硫酸氢钠(ASB)预水解竹黄制备戊糖工艺进行了优化。研究结果表明,各因素对戊糖收率的影响显著性顺序为硫酸质量浓度(X3)>亚硫酸氢钠质量浓度(X4)>反应时间(X2)>反应温度(X1);对水解底物失重率的影响显著性顺序为反应温度(X1)>硫酸质量浓度(X3)>反应时间(X2)>亚硫酸氢钠质量浓度(X4)。当固液比(W/V)为1∶5时,ASB预水解最佳工艺条件为:水解温度为171.1℃,水解时间为37 min,硫酸质量浓度为13.92 g/L,亚硫酸氢钠质量浓度为13.84 g/L,在此条件下得到的戊糖收率为83.93%,底物失重率为29.36%。通过验证实验表明,该设计模型具有良好预测性。Central composite design （CCD） is applied to optimize the hydrolysis process of bamboo sweeps hemicelluloses in acid-sodium bisulfate （ASB）solution with the pentose yield and the weight-loss ratio as evaluation index.The results show that the order of factors on the pentose yield is concentration of H2SO4 （X3）,concentration of NaHSO3 （X4）,reaction time （X2） and reaction temperature （X1）.The order of the factors on the weight-loss ratio is reaction temperature（X1）,concentration of H2SO4 （X3）,reaction time（X2） and concentration of NaHSO3 （X4）.When the material and liquid ratio is 1∶5,the optimal hydrolysis conditions are as follows：171.1 ℃ of reaction temperature,37minutes of reaction time,13.92 g/L of concentration of H2SO4,and 13.84 g/L of concentration of NaHSO3.Under the optimal reaction conditions,the pentose yield and weight-loss ratio are 83.93％ and 29.36％,respectively.It shows that the model can be used to predict the hydrolysis condition of bamboo sweeps hemicelluloses.

关 键 词：中心复合设计 戊糖 亚硫酸氢钠水解 竹黄 

分 类 号：TQ353[化学工程]