木质素论文

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木质素论文

枣果实内果皮发育过程中木质素沉积动态分析

学生姓名:刘旭洋导师姓名:王晓琴

摘要本次实验是以无核金丝小枣作为实验材料,以有核金丝小枣作为对照,对果实内果皮部分各发育时期石蜡切片进行观察,以及枣的各项生理指标,初步探讨枣果实出现无核形状的机理。所得研究结果如下:

1、无核金丝小枣的发育根据石蜡切片和生理指标的特征可以分为四个时期:果实缓慢生长期(花后15天内)、果实快速生长期(花后15-30天)、果核形成期(花后30-45天)、果肉快速生长期(花后45天-成熟时)

2、无核金丝小枣的含水量要比有核金丝小枣的含水量高,证明无核金丝小枣的口感更佳。

3、果实成熟时,在内果皮部分石细胞化程度上,有核金丝小枣要比无核金丝小枣的高出许多。

关键词枣;木质素;内果皮;观察;石蜡切片

Analysis of lignin deposition in jujube fruit peel during

fruit development

Name of student:Liu Xu-Yang Name of tutor:Wang Xiao-Qin

Abstract In this study, we analyzed the changed of lignin deposition in jujube fruit peel during fruit development using gold thread jujube with nuclear or without nuclear. We also analyzed the fruit growth and their water content. The results were as follow:

1. T he fruit development was divided into four stages: slow growth (15 days after flowering); fast growth (15-30 days after flowering); nucleation (30-45 days after flowering); pulp fast growth (45 days after flowering - maturity).

2. T he water content of gold thread jujube without nuclear was higher than that of gold thread jujube with nuclear. Therefore, the fruit of gold thread jujube without nuclear might taste better than that of gold thread jujube with nuclear.

3. W hen fruits ripen, stone cell distribution in endocarps of gold thread jujube with nuclear was much more than that of gold thread jujube without nuclear

Key words Jujube; lignin; endocarp; Observation; Paraffin section

摘要

Abstract

目录

1.引言 (1)

2.材料与方法 (3)

2.1材料 (3)

2.2实验方法 (3)

2.2.1果实的生长曲线 (3)

2.2.2果实石蜡切片 (3)

2.2.2.1固定 (3)

2.2.2.2冲洗 (4)

2.2.2.3脱水 (4)

2.2.2.4浸蜡 (4)

2.2.2.5包埋 (4)

2.2.2.6切片 (4)

2.2.2.6染色 (4)

2.2.3内果皮区域的木质素含量测定 (5)

2.2.3.1样品剥离 (5)

2.2.3.2浓硫酸反应 (5)

2.2.3.3高压灭菌 (5)

2.2.3.4抽滤 (6)

2.2.3.5称量 (6)

3.结果与分析 (6)

3.1果实的生长情况观察 (6)

3.1.1生长曲线 (6)

3.1.2每日增长量 (7)

3.1.3干湿重 (8)

3.1.4含水量 (8)

3.2石蜡切片观察 (9)

3.3木质素含量变化 (9)

4.结论与讨论 (10)

4.1果实生长情况 (10)

4.2石蜡切片的困难 (11)

5.结论 (12)

参考文献 (13)

致谢 (15)

1.引言

枣,学名Ziziphus jujuba Mill. (《Flora of China》),英文名:Chinese-date,是鼠李科落叶灌木或小乔木植物枣树,也是枣树的成熟果实。在中国各地都有栽培。花小多蜜,是一种蜜源植物。果实枣,长圆形,未成熟时绿色,成熟后褐红色。可鲜食也可制成干果或蜜饯果脯等。营养丰富,枣的品种繁多,大小不一,果皮和种仁药用,果皮能健脾,种仁能镇静安神;果肉可提取维生素C及酿酒;核壳可制活性炭。去水分的红枣肉还是加工红糖的原料。成熟的大红枣含有天然的果糖成分,还含有蛋白质、钙、铁、镁、胡萝卜素、维生素C、B1、B2等人体需要的微量元素。

落叶小乔木,稀灌木,高达10余米;树皮褐色或灰褐色;有长枝,短枝和无芽小枝(即新枝)比长枝光滑,紫红色或灰褐色,呈之字形曲折,具2个托叶刺,长刺可达3厘米,粗直,短刺下弯,长4-6毫米;短枝短粗,矩状,自老枝发出;当年生小枝绿色,下垂,单生或2-7个簇生于短枝上。叶纸质,卵形,卵状椭圆形,或卵状矩圆形;长3-7厘米,宽1.5-4厘米,顶端钝或圆形,稀锐尖,具小尖头,基部稍不对称,近圆形,边缘具圆齿状锯齿,上面深绿色,无毛,下面浅绿色,无毛或仅沿脉多少被疏微毛,基生三出脉;叶柄长1-6毫米,或在长枝上的可达1厘米,无毛或有疏微毛;托叶刺纤细,后期常脱落。花黄绿色,两性,5基数,无毛,具短总花梗,单生或2-8个密集成腋生聚伞花序;花梗长2-3毫米;萼片卵状三角形;花瓣倒卵圆形,基部有爪,与雄蕊等长;花盘厚,肉质,圆形,5裂;子房下部藏于花盘内,与花盘合生,2室,每室有1胚珠,花柱2半裂。核果矩圆形或长卵圆形,长2-3.5厘米,直径1.5-2厘米,成熟时红色,后变红紫色,中果皮肉质,厚,味甜,核顶端锐尖,基部锐尖或钝,2室,具1或2种子,果梗长2-5毫米;种子扁椭圆形,长约1厘米,宽8毫米。花期5-7月,果期8-9月。

在所有枣的品种中又有无核金丝小枣,别名虚心枣、空心枣。主产地庆云县,树冠呈自然圆头形,树势中庸,主枝开张。休眠芽寿命长,萌发力强。树皮灰褐色,呈条状浅裂。叶卵状披针形,有光泽,枣吊中部叶片长5厘米,宽2.5厘米。果实长柱形,中部略细,形似枕头,长2.5~3厘米,粗1.3~1.5厘米,单果重2.45克。果皮红色,果点圆形、锈色,果顶圆形、顶点微凹,柱头宿存。果皮薄,棕褐色,果肉黄白色,质脆细密,汁液中等。果核退化成膜片状或仅存痕迹。

无核化是许多水果的独特的性状,这也是很多种植者的培育目标。过去对无核水果的探索多集中于西瓜、葡萄、橘子等上,不论是改变遗传信息或是环境条件,最终原由主要是出现在授粉、受精中的某一阶段受阻,不可以完成正常的受精行为而导致形成了没有种子的果实。所以出现了无核的性状。但是枣和其他的许多核果类果树例如桃、杏等和以上所指出的几种无核果实的无核原因有着明显差异。枣及桃、杏的果核并不是由胚发育得来,而是由子房壁的内壁发育形成的,最后产生石细胞化的内果皮,其产生的机理并未进行过深入探索和研究。无核金丝小枣是枣中的稀有品种,其果核退化为一层柔软可食的膜,而且果实肉质细腻多汁,味道甘甜,更具香味,既是完美的鲜食品种,又可加工制干,因此深受广大消费者的喜爱。以往的研究认为无核小枣可能是金丝小枣的变异品种,二者的差异主要体现在于果核的硬化程度上,亲缘关系较近。而对于无核金丝小枣这一品种内果皮发育的机理尚未见报道。

石细胞是由细胞壁次生加厚,木质素沉积而形成的,木质素的合成、转运和沉积与石细胞的发育有密切的关系

木质素是酚类化合物的聚合物,基本单位是苯丙烷,其合成通过苯丙烷代谢途径产生[12]。葡萄塘在酶的催化下转化为莽草酸,继而由苯丙氨酸解氨酶(PAL)催化生成苯丙氨酸或酪氨酸,其后转化为肉桂酸或香豆酸,最后由肉桂酸或香豆酸的衍生物对香豆醇、松伯醇、和芥子醇经过氧化物酶作用缩合成木质素。木质素是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。木质素是一种含许多负电集团的多环高分子有机物,对土壤中的高价金属离子有较强的亲和力。

香豆醇、松伯醇和芥子醇这些木质素的结构单位常以它们的糖苷形式贮存于细胞中,一旦需合成便从糖苷中释放出来.由于木质素结构单位的存在部位与细胞发生木质化的部位不同,所以这些前体分子必须被运输到细胞壁中,细胞才能发生木质化.现在认为这些前体分子是被先装入特定的囊泡,再后与质膜融合,最终进入发生木质化的细胞壁,在此过程中需要糖苷转移酶、糖苷酶的参与。

本文主要从形态组织化学、解剖学上通过对无核小枣与金丝小枣内果皮发育过程的差异观察,初步探讨无核小枣内果皮发育的机理。为深入探究核果类果实无核形状表现原因打下理论基础。

2.材料与方法

2.1材料

取材于北京市丰台区长辛店镇太子峪的中华名枣博览园,供试验用的为金丝小枣树和无核金丝小枣,二者的生长结果均正常。

两种枣树在其花蕾期选取生长壮硕稳定的植株作为采样对象,然后从花蕾期到果实成熟期间分多个时期,从树冠不同方位选取生长发育正常的果实样品作为实验材料。

取样时间为花后7天、花后15天、花后22天、花后30天、花后40天、花后70天这五个时期。

在果实取样的时候分为两批样品,一批为完整果实取样,每个时期的都摘取约100个。另一批为用于石蜡切片的样品,需要在果实的一侧用小刀划开横向的切口,其另一侧则用小刀划开纵向的切口,然后将果实样品放入装有FAA固定液的收集管中,充分使样品侵入固定液。

最后将所取样品放入冰盒带回。

2.2实验方法

2.2.1果实的生长曲线

用游标卡尺测量果实的横纵径,然后再用1/100的电子天平乘凉果实的湿重。在测量完湿重后将每个果实放入逐一编号的单独培养皿中,将所有样品放入烘干箱中进行烘干,用于测量果实干重。

在放入烘干箱后,设定温度为55℃,在烘干的过程中需要每隔一段时间将样品取出,逐一在1/100的电子天平上称量其质量,一般为2小时测量一次,如样品在长时间多此测量下皆有变化,则需要隔夜烘干,此时将烘干温度设定为35℃,避免烘干时发生危险。

2.2.2果实石蜡切片

2.2.2.1固定

在采样前先配好福尔马林-醋酸-酒精固定液(FAA)固定液,由50%或70%酒精90ml

+ 冰醋酸5ml + 福尔马林(37%~40%甲醛)5ml配制而成。在每个收集管中都放入100mlFAA固定液,在采样后将切好开口的样品放入固定液。在运送回实验室的路上都用冰盒低温保存。到达实验室后放入4℃冰箱中固定8-24小时,可以长期保存。

2.2.2.2冲洗

将固定后的样品取出,用洗涤剂将样品上的固定液洗净,方便进行下一步的染色。一般情况下使用乙醇溶液冲洗3次即可将固定液洗净。

2.2.2.3脱水

要进行梯度脱水,用五种浓度的乙醇溶液进行脱水[2](70%乙醇、85%乙醇、95%乙醇、100%乙醇、100%乙醇,每级2h)经过脱水后样品会变硬,样品变硬在切片时就不会变形。

2.2.2.4浸蜡

将样品依次放入四种溶液中(乙醇:正丁醇=3:1、乙醇:正丁醇=1:1、乙醇:正丁醇=1:3、纯正丁醇),每次浸泡1h,然后将样品取出放入到饱和的石蜡正丁醇溶液中放置24h。

2.2.2.5包埋

包埋步骤是在莱卡包埋机上进行的。首先启动包埋机电源,加热蜡缸中的石蜡至融化,1厘米见方的小纸盒放在出蜡口下方,打开出蜡开关放入约一半蜡后关闭开关,冷却2min后,将样品放入小纸盒中,继续向小盒中注入石蜡直至灌满。然后防止冷却取出包埋好的蜡块备用。

2.2.2.6切片

切片步骤实用的是莱卡切片机。将蜡块固定于切片机头上的夹座内,调整到稍离开切片能够切到的位置上,注意蜡块组织切面与切片刀口要垂直平行。再调整蜡块组织切面恰好与刀口接触,旋紧刀架,固定好机头。根据需要调整切片厚度,本次实验设定厚度为10μm。用右手转动切片机手轮,协调地进行切片操作。切下的蜡带,一端用镊子轻轻拉起,应尽可能将切片带拉直展开,用毛笔将蜡带从刀口向上挑起,然后轻拖铺于托盘内。

2.2.2.6染色

取一片病理级载玻片放在莱卡展片台上,在载玻片上滴一滴中性树胶,然后将一小段蜡片放在中性树胶上,用镊子将蜡片展开与载玻片完全贴合。等待树胶完全晾干后可进行染色。在粘有蜡片的载玻片上滴上一滴苯胺番红染色剂[1](5克番红、50毫

升95%乙醇、450ml蒸馏水、20ml苯胺)染色5min。然后滴加1-2滴95%乙醇去浮色和脱水。擦拭酒精后再滴加一滴苯胺固绿染色剂[1](1克固绿、40毫升95%乙醇、10毫升苯胺)并轻轻摇晃使染色均匀,此步需要迅速,约过2-5s后滴加1-2滴95%乙醇去浮色和脱水。擦拭酒精后获得番红固绿双染色石蜡切片。

2.2.3内果皮区域的木质素含量测定

本实验木质素测定方法为硫酸法,硫酸法测定木质素是一种直接测定的方法,测定原理是利用浓硫酸水解试样中的非木质素部分,剩下的残渣即为木质素。所用仪器为:电子分析天平、250ml锥形瓶若干、10ml量筒、G4砂芯漏斗、抽滤机、粉碎机、烘干箱、高压灭菌锅、恒温水浴锅、封口膜、橡皮筋。

2.2.

3.1样品剥离

先将待测样品的内果皮部分用小刀剥离出来,将样品放入液氮中使其迅速冻干,这样可以使样品脆性变高,更容易完全粉碎。然后将冻干的样品放入粉碎机中,开启粉碎1min,打开粉碎机,取出已经成为粉末的冻干样品,将其分装于锡纸包中,并用记号笔写好标签。放入-80℃冰箱中保存。

2.2.

3.2浓硫酸反应

取一只250ml锥形瓶,将其洗净、烘干至没有水分后备用。取出恒温水浴锅并向其中放入约3L的去离子水,打开加热开关,设定温度为38℃。从冰箱中取出待检测样品粉末,在1/100电子分析天平上称量出1g样品,放入已经烘干好的锥形瓶中,用10ml量筒量取6ml的98%的浓硫酸,倒入锥形瓶中,使浓硫酸充分接触样品。将封口膜罩在锥形瓶口上,并用橡皮筋固定封口膜。把锥形瓶放入38℃的恒温水浴锅中,固定锥形瓶在水浴锅中不会倾倒,放置1h,使浓硫酸与样品粉末充分反应。同时在水浴锅中放入一瓶装有100ml去离子水的锥形瓶,使这瓶中的水温度也达到38℃。

2.2.

3.3高压灭菌

将恒温水浴锅中的两个锥形瓶取出,查看浓硫酸与样品是否反应完全,有无其他未反应的样品,如还有浅色的未反应样品,则继续放回水浴锅中等待30min。若反应已经完全,则将两个锥形瓶的封口膜打开,将38℃的去离子水倒入样品锥形瓶中,轻微震荡,使反应完后的样品脱离瓶底,再将封口膜套回瓶口。将样品锥形瓶放入高压灭菌锅中,设定120℃灭菌30min。

2.2.

3.4抽滤

等待灭菌锅温度降到80℃以下后方可打开灭菌锅,取出锥形瓶。用1/100电子分析天平称量G4砂芯漏斗质量并记下,再将G4砂芯漏斗与抽滤机相连。打开锥形瓶的封口膜将其中的混合液体倒入G4砂芯漏斗中,打开抽滤机,使液体全部抽干,留下黑褐色干物质粉末,关闭抽滤机,在G4砂芯漏斗中加入适量去离子水后再次开启抽滤机,使水分抽干。这样反复2-3次,可将粉末上的残留硫酸洗净,最后留在G4砂芯漏斗中的就是木质素。

2.2.

3.5称量

将呈有木质素的G4砂芯漏斗放入烘干箱中55℃烘干每1h用电子分析天平称量一次,直至质量不再变化,记下数据。将这个质量与之前的空漏斗质量相减便得出测样品的木质素含量。

3.结果与分析

3.1果实的生长情况观察

3.1.1生长曲线

第一次果实取样为2014年6月13日,此时为花后7天,之后每次取样为花后15天、22天、30天、40天、70天,日期分别为6月21日、6月28日、7月6日、7月16日、8月16日。根据测量横纵径结果绘制出两种枣的生长曲线图,见图1-1、1-2。从图中可以看出,有核金丝小枣的横纵径要大于无核金丝小枣。

图1-1无核金丝小枣

图1-2有核金丝小枣

3.1.2每日增长量

根据两种枣所测量的各时期的横纵径长度,可计算出每日增长量,由此可以看出在果实生长的初期随着细胞分裂,果实生长迅速。无核金丝小枣在6月21日到6月28日期间最为明显,日横径增长量达到0.060cm、日纵径增长量达到0.089cm。有核金丝小枣在6月21日到6月28日期间日横径增长量为0.050cm、日纵径增长量为0.096cm。这段时间为枣生长最为旺盛的时期。当到了最后的成熟期时,两种枣的每日增长量都大大降低了。无核金丝小枣日横径增长量为0.016cm、日纵径增长量为0.014cm,有核金丝小枣日横径增长量为0.019cm、日纵径增长量为0.027cm。初期无核小枣的日横径增长量大于有核金丝小枣,而其日纵径增长量小于于有核金丝小枣;后期无核金丝小枣日横、纵径增长量均小于有核金丝小枣,有核金丝小枣的日纵径增长量几乎是无核金丝小枣的两倍(图2-1、2-2)。

图2-1无核金丝小枣每日增长量

图2-2有核金丝小枣每日增长量

3.1.3干湿重

在测量完横纵径后,将每个样品逐一放入烘干箱中,进行烘干最终获得样品在各时期的干湿重数据。由数据看出,无核金丝小枣和有核金丝小枣在发育初期的质量变化量很小,随着果实生长,两者干湿重之间出现了明显区别,有核金丝小枣的质量远大于无核金丝小枣。有核金丝小枣湿重最大为8.97g,无核金丝小枣最大湿重为5.41g。由图3-1可以看出,除了7.16的果实,有核金丝小枣无论是干重还是湿重都大于无核金丝小枣。

图3-1干湿重

3.1.4含水量

虽然有核金丝小枣的质量比无核金丝小枣大,但我根据两种枣的干湿重差异做出了含水量百分比的柱状图,可以看出在水分含量方面,无核金丝小枣在各个时期都是高于有核金丝小枣的。见图4-1

图4-1含水量

3.2石蜡切片观察

用电镜显微镜观察番红固绿双染色的石蜡切片,并拍着下照片。见图5-1、5-2

A5 A6 A7 A8 A9

注:A5、A6、A7、A8、A9是在6.13、6.21、6.28、7.6、7.16时所采无核金丝小枣样品(Bar=100μm )

图5-1

B5 B6 B7 B8 B9

注:B5、B6、B7、B8、B9是在6.13、6.21、6.28、7.6、7.16时所采有核金丝小枣样品(Bar=100μm )

图5-2

3.3木质素含量变化

利用硫酸法测定木质素含量所得到数据,进行汇总,见表1-1、1-2,将每克样品中木质素含量除以每克样品中干物质含量,得到枣中木质素占干物质含量百分比柱状图,花后7天和15天,无核金丝小枣的木质素百分比高于有核金丝小枣,随着果实发育长大,花后22天、30天、40天、70天,有核金丝小枣的木质素百分比逐渐高于无核金丝小枣,越到后期有核金丝小枣较无核金丝小枣的木质素含量百分比越高(图6-1)。

无核金丝小枣数据

表1-1

有核金丝小枣数据 有核湿重(g)

有核干重(g) 有核湿样品(g) 有核干样品(g) 有核木质素(g) 0.06

0.02 1 0.31 0.006 0.19

0.05 1 0.25 0.013 0.99

0.25 1 0.25 0.019 1.91

0.38 1 0.20 0.020 2.52

0.60 1 0.24 0.029 8.97 3.99 1

0.44 0.118

1-2

图6-1木质素含量百分比

4.结论与讨论

4.1果实生长情况

无核金丝小枣和有核金丝小枣在花后14天期间(6.13~6.28)生长十分迅速,果实的横纵径每日增长量很大,果实的质量增长也逐渐加快。到了成熟期(7.6~8.16),有核金丝小枣和我和金丝小枣的横纵径变化量逐渐减小,果实质量变化也趋于平缓。无核湿重(g)

无核干重(g) 无核湿样品(g) 无核干样品(g) 无核木质素(g) 0.14

0.04 1 0.29 0.015 0.24

0.05 1 0.23 0.014 0.87

0.16 1 0.19 0.013 1.41

0.23 1 0.16 0.012 2.80

0.50 1 0.18 0.016 5.41 2.22 1

0.41 0.051

通过石蜡切片的观察,发无核现枣果实内果皮部分木质化符合三个时期:果核发育雏形期,内果皮部分的细胞是由内外两层细胞构成的,在这一时期两层细胞都在进行快速的分裂;核层形成期,内果皮部位的细胞进行分裂时,也开始出现酚类物质的合成和向石细胞的转化,内果皮部分细胞数量增多,并出现少量石细胞化;果核硬化期,内果皮细胞开始出现细胞壁的石细胞化急剧增加[12]。

根据对无核金丝小枣和有核金丝小枣的横纵径和湿重测量曲线的数据分析,得知枣果实发育符合前人所制定的枣鲜果重变化规律[4]。

第一时期,果实缓慢生长期,一般为花后15天内,这一时期果实中的细胞分裂十分迅速,细胞数量急剧增加,但是果实横纵径变化不大,果实的质量变化也不大,枣形状为矮圆锥体,味道苦涩微酸,内果皮层未发育完全。

第二时期,果实快速生长期,一般为花后15-30天,这一时期的果实横纵径生长都很迅速,尤其是果实的纵径生长更为明显,果实的鲜重也增长的十分迅速,所以称这一时期为快速生长期。此时枣形状逐渐呈椭圆形,果皮颜色为绿色,味道带有略微甜味,初步合成少量糖,但是仍有苦味。内果皮层出现,果实中的种子已经具有明显外形,种皮边缘为绿色,内部为白色。

第三时期,果核形成期,一般为花后30-45天,果实有个固定的形态。无论是果实的横纵径,还是果实的鲜重,两项指标的增长量都趋于平缓,但这期间果核的发育却处在活跃阶段,尤其是有核金丝小枣的果核发育更为明显,内果皮部分颜色由幼嫩时期的绿色转变为褐色,核层开始变硬,并且有明显纹路出现。这时期的果实味道苦味减少,甜味增加,果皮颜色变为褐色与绿色相间。

第四时期,果肉快速生长期,一般为花后45天-成熟时,这一时期果实的内果皮部分细胞的增厚并石细胞化,果核硬度变高,体现在有核金丝小枣的核层区域。果实中的糖分在这一时期快速积聚,外果皮绿色部分逐渐被褐色所取代,味道中只有少量的苦涩,因为糖分的增多,甜味变得更加明显。

4.2石蜡切片的困难

在石蜡切片的制作过程中并不是很简单,每一步出现问题都会导致所有的工作浪费掉,在这段时间中出现问题最多的就是在切片过程中出现了裂片的情况,但是出现这个问题的原因则是在之前的包埋或者浸蜡步骤中有严重失误。

分析原因的方法是查看石蜡切片的裂口出现的位置,如果出现在空白石蜡部分,则是在包埋过程中石蜡溶解不够彻底,石蜡溶液倒入纸盒中时有未融化的小蜡块,这种小蜡块在纸盒中不会充分融合于周围的石蜡,造成冷却后出现空隙。所以在切片的时候会从空隙处开裂。

另一种情况是裂口出现的位置是蜡块中的样品处,这种情况是由于在浸蜡步骤中不够充分,导致样品中有未浸蜡部分,因此那部分样品硬度不高。在切片过程中由于样品太软,无法充分贴合石蜡,所以在样品处出现了裂片情况。

要避免这两种情况的出现,需要注意两点:第一点、样品在浸蜡的时候,要保证石蜡溶液的饱和,还有浸蜡时间一定要充分。第二点、在包埋前需要充分融蜡,不要出现未溶解的小蜡块。

注意这两点就可以避免出现裂片情况。

5.结论

本次实验证明无核金丝小枣的生长情况分期也符合前人所发现的灰枣生长规律[4]。

通过对干湿重的测量,获得无核金丝小枣和有核金丝小枣的含水量情况,由此可知无核金丝小枣的含水量在生长发育的各时期都大于有核金丝小枣。所以无核小枣更具有对外推广的价值,值得大量栽培。

由于无核金丝小枣在发育过程中,木质素的产生量都很低,所以内果皮部分的没有出现硬核。

无核小枣也不是绝对意义上的没有枣核,而是核层退化为可以食用的一层膜。

参考文献

[1]佚名. 爱氏苏木精整体染色及番红—固绿双重染色滴染法在石蜡切片中的运用

[J]. 植物学报, 1985, (6).

[2]贺冰, 李志岗, 郝晓娟等. 植物材料快速石蜡制片方法[J]. 植物学报, 2014,

49(2). DOI:10.3724/SP.J.1259.2014.00203.

[3]王斌, 张楠, 闫冲冲等. 套袋对砀山酥梨果实石细胞发育及木质素代谢的影响

[J]. 园艺学报, 2013, 40(3).

[4]陈贻金. 枣树果的发育规律观察[J]. 河南科技, 1983, (11).

[5]李波, 倪志勇, 王娟等. 木质素生物合成关键酶咖啡酸-O-甲基转移酶基因(COMT)

的研究进展[J]. 分子植物育种, 2010, 8(1). DOI:10.3969/mpb.008.000117. [6]肖祥希, 李明, 邱栋梁. 果实无核机理研究进展[J]. 经济林研究, 2009,

27(2):104-110. DOI:10.3969/j.issn.1003-8981.2009.02.025.

[7]范树国, 周丽娟, 邱璐等. 硫酸法测定4种常见农作物秸秆的木质素含量[J].江

苏农业科学,2010,3(5):395-398.DOI:10.3969/j.issn.1002-1302.2010.05.152.

[8]路瑶, 魏贤勇, 宗志敏等. 木质素的结构研究与应用[J]. 化学进展, 2013,

25(5):838-858. DOI:10.7536/PC121023.

[9]任琴, 胡永建, 李镇宇等. 受害马尾松木质素含量及其过氧化物酶活性[J]. 生态学

报,2007,27(11):4895-4899.DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2007.11.060.

[10]陈晓光, 史春余, 尹燕枰等. 小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系[J]. 作

物学报, 2011, 37(9):1616-1622. DOI:10.3724/SP.J.1006.2011.01616.

[11]李素坤, 张秋芝, 郝玉兰等. 玉米成熟期茎秆石蜡切片方法的研究[J]. 安徽农

业科学, 2010, 38(8):3935-3937.

DOI:10.3969/j.issn.0517-6611.2010.08.031.

[12]贾彦丽. 无核小枣果核发育的解剖学及生理生化研究[D]. 河北农业大学,

2003.

[13]ZhiMing L, Fei Y, GuiZhen F, et al. Performance characterization of rigid

polyurethane foam with refined alkali lignin and modified alkali lignin[J].

Journal of Forestry Research, 2009, 20(2):161-164.

[14]SUN L, LIU M, ZHU S, et al. Effect of Nitric Oxide on Alcoholic Fermentation

and Qualities of Chinese Winter Jujube During Storage[J]. Agricultural Sciences in China, 2007, 6:849-856.

[15]ZHANGBao-shan, CHENJin-ping, LIHui-yun, et al. Study on the Quality

Control of Chinese Jujube Wine Fermentation[J]. Agricultural Sciences in China, 2004, 3:216-223.

致谢

历时将近两个多月的时间终于将这次的实验完成,在论文的撰写过程中遇到了很多的困难和障碍,都在学长和老师的帮助下度过了。尤其要感谢我的论文指导老师—王晓琴老师,她对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。

感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我了很多你问素材,还在论文的撰写和排版的过程中提供热情的帮助。

由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正!

木质素综述

木质素综述 091060002 钟毅铭 木质素是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。其组成与性质比较复杂,并具有极强的活性。植物的木质部含有大量木质素,使木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 1.木质素的结构 木质素的基本结构单元为苯丙烷可用C9(或C6.C3)表示,包含苯环的取代信息,有三种基本结构单元: 愈疮木基丙烷紫丁香基丙烷对-羟基苯基丙烷针叶材多很少少量 阔叶材多多很少 禾本科多(<针)多(>针)多(>针、阔)针叶材木质素主要由愈疮木基丙烷单元构成。 阔叶材木质素主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元构成。 草类木质素由三种基本结构单元同时构成。 2.木质素结构单元的生物合成

(1)木质素代谢研究在植物的生长发育及环境适应性方面有重要意义。到目前为止关于木质素的合成代谢途径己经提出了多种模型,这些模型从不同侧面阐述了木质素的形成。 (2)普遍认为基本可分为三个大步骤: ①首先CO2经植物的光合作用形成葡萄糖,葡萄糖再经过莽草 酸途径一系列酶的催化转化为芳香族氨基酸。 ②第二步是从芳香族氨基酸经过脱氨基、羟基化与甲基化等步骤 合成羟基肉桂酸类化合物以及羟基肉桂酸醋酞类化合物的过 程。 ③最后一步是将羟基肉桂酸类化合物和羟基肉桂酸酷酞类化合 物还原为各种木质醇木质醇单体在过氧化物酶或漆酶的催化 作用下逐步脱氢聚合最终形成结构复杂的木质素。 3. 木质素的应用和在生活中的用途 (1)应用: ①木质素作为一种可再生的生物质资源,产量仅次于纤维素,是自 然界中第二大量的天然有机物,木质素成本较低,木质素及其 衍生物具有多种功能性,可作为分散剂、吸附剂/解吸剂、石 油回收助剂、沥青乳化剂。 ②工业木质素是制浆造纸工业所产生废液的主要成分,全世界每 年产量约为5000万t,其中只有不到10%得到有效利用,其他 大部分都被排入江河或烧掉,污染环境,浪费资源。将木质素等 可再生资源用于工业生产制备胶粘剂。工业木质素经化学改性

木质素

木质素编辑词条 B添加义项 ? 木质素(英语:Lignin)是一种广泛存在于植物体 中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍 生物结构单元的芳香性高聚物。植物的木质部(一 种负责运水和矿物质的构造)含有大量木质素,使 木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 10 本词条正文缺少必要目录和内容, 欢迎各位编辑词条,额 外获取10个积分。 基本信息 ? 中文学名 ? 木质素 ? ? 别称 ? Lignin ? ? 界 ? 植物界 ? ? 门 ? 被子植物门 ? ?

纲 ? 双子叶植物纲 ? ? 分布区域 ? 许多 ? 目录 1基本简介 2主要特性3单体结构 4相关应用 5其他资料

基本简介折叠编辑本段 木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质,存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间,起抗压作用。在木本植物中,木质素占25%,是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。 复纳新材料木质素 复纳新材料木质素主要特性折叠编辑本段 日本的八浜羲和曾对木质素下过这样的定义:木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质,主要存在于木质化植物的细胞中,强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物,共有三种基本结构(非缩合型结构),即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构,分子结构式如图所示, 木质素单体的分子结构折叠

同时含有多种活性官能团,如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构。其中羟基在木质素中存在较多,以醇羟基和酚羟基两种形式存在,而酚羟基的多少又直接影响到木质素的物理和化学性质,如能反映出木质素的醚化和缩合程度,同时也能衡量木质素的溶解性能和反应能力;在木质素的侧链上,有对羟基安息香酸、香草酸、紫丁香酸、对羟基肉桂酸、阿魏酸等酯型结构存在,这些酯型结构存在于侧链的α位或γ位。在侧链α位除了酯型结构外,还有醚型连接,或作为联苯型结构的碳-碳联结。同酚羟基一样,木质素的侧链结构也直接关系到它的化学反应性。 对羟苯基结构愈创木基结构紫丁香基 结构折叠 由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基共扼双键等活性基团,因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、梭基、光解、酞化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。其中,又以氧化、酞化、磺化、缩聚和接枝共聚等反应性能在研究木质素的应用中显示着尤为重要的作用,同时也是扩大其应用的重要途径。在此过程中,磺化反应又是木质素应用的基础和前提,到目前为止,木质素的应用大都以木质素磺酸盐的形式加以利用。在亚硫酸盐法生产纸浆的工艺中,正是由于亚硫酸盐溶液与木粉中的原本木质素发生了磺化反应,引进了磺酸基,增加了亲水性,而后这种木质素磺酸盐在酸性蒸煮液中进一步发生水解反应,使与木质素结合着的半纤维素发生解聚,从而使木质素磺酸盐溶出,实现

木质素

木质素的应用研究进展 林化10-3班边少杰100524326 摘要:木质素与纤维素和半纤维素是构成植物骨架的主要成分,木质素是自然界中含量第二的天然高分子化合物,其含量仅次于纤维素。它是制浆造纸工业的主要副产物,也是木材水解工业中不可缺少的副产物,是重要的可再生资源之一。研究和发展应用木质素技术是化工领域和生物质应重视的热点和难点问题。木质素的利用面广,主要分为木质素的高分子利用和木质素的降解利用。本文主要阐述了木质素的高分子应用主要包括木质素在吸附剂,表面活性剂,水处理剂,粘合剂,橡胶复合材料,替代柴油及木质素在农业生产中的应用。木质素的降解利用主要体现在生产香草醛上。通过对木质素应用领域的研究,可以看出木质素的的应用面广泛,市场潜力巨大。同时,我们也发现在其生产中面临的问题。如何利用木质素,提高生产技术,增加产品产量,提高产品性能,减少化学污染使我们面临木质素研究主要面临的问题。相信在时代步伐的指引下,我们必将逐个击破这些问题,为更好,更广泛的应用木质素做出努力。 关键字:木质素背景高分子利用降解利用面临问题

目录 1.序言 (3) 2.概述 (3) 2.1 木质素的结构与特性 (3) 2.2 木质素的分类 (4) 3.木质素的综合利用 (4) 3.1 木质素的高分子利用 (4) 3.11 木质素在表面活性剂、活性炭的研究 (4) 3.12 在树脂粘合剂合成中的应用 (5) 3.13木质素在橡胶复合材料中的应用 (5) 3.14 木质素作水处理剂的应用 (6) 3.15 木质素替代柴油技术 (6) 3.16 木质素在农业生产中的应用 (6) 3.2 木质素的降解利用 (7) 3.21 木质素制备香草醛的研究 (7) 4. 结语 (7) 参考文献: (8)

木质素的性质及应用

木质素的性质及应用 张XX (北京联合大学生物化学工程学院,北京,100023) 摘要 随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深刻,天然高分子所具有的可再生、可降解等性质日益受到重视。在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素,而且每年都以500亿吨的速度再生。增强其制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约14亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品,截止到2002年时,超过95%的木质素仍直接排入江河或浓缩后烧掉,绝少得到高效利用[1]。被用于化工高分子材料却仅占 1%。所以对于木质素的研究、开发及应用等具有十分重要的意义。本文简单介绍木质素的结构、性质。主要介绍其在发泡塑料方面的应用。 关键词:木质素;树脂;改性;发泡; 木质素的结构 木质素,是聚酚类的三维网状高分子化合物,其基本结构单元为苯丙烷结构,共有三种基本结构(非缩合型结构),即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。木质素是由松柏醇基、紫丁香基和香豆基三种单体以 C-C 键、醚键等形式连接而成的具有三维空间结构的天然高分子物质。[2] 木质素的化学性质 木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、共轭双键等活性基团,可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应,从而奠定了木质素在多方面应用的基础。特别是在高分子材料方面,以木质素为原料可以合成酚醛树脂,既可以用作酚与甲醛反应,也可用作醛与苯酚反应[3];利用木质素所含的醇羟基,可与异氰酸酯类进行缩合反应,制得木质素聚氨酯;木质素与烯类单体在催化剂作用下能发生接枝共聚反应,如丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等。 木质素的应用 脲醛树脂 木质素作为一种洁净资源,可制备合成树脂和胶黏剂、补强剂、油田化学品和各种助剂,在轻工业及农业中有广泛的应用。 脲醛树脂是目前市场上多用作粘合剂,作为塑料使用的很少,而且都是闭孔泡沫塑料,但脲醛树脂泡沫塑料由于其硬而脆的缺点,在应用上受到了限制。 采用加入木质素磺酸钠改性脲醛树脂,以降低游离甲醛含量及充分利用木质素资源;同时加入三聚氰胺和聚乙烯醇,以改变树脂的柔韧性。通过碳酸氢铵发泡法发泡制得开孔改性脲醛树脂泡沫塑料。实验结果表明:改性后游离甲醛含量明显降低,韧性有了较大的提高。[4]

木质素,纤维素研究论文(毛双群)

纤维素、木质素等的含量研究 木工071 毛双群200702120410 摘要:本文主要研究比较纤维板和麻杆的含量比较,了解它们的含量的区别,再结合实际情况来反映其用于生产研究的性能。 关键词:木质素纤维素含量研究 纤维素是由 D -葡萄糖构成的多糖,纤维素是葡萄糖以β- 1, 4 -糖苷键相连接的聚合多糖。纤维素水解比淀粉困难,遇水加热均不溶,需用浓酸或稀酸在一定压力下长时间加热才能水解。纤维素不能被人体吸收。但是它能辅助消化,是一种肠壁机械刺激剂,可增强肠道蠕动,促进食物向前移动。只有反刍动物能吸收纤维素,因为它们的胃中有特殊的细菌,可把纤维素分解成葡萄糖[1]。 木质素是由高度取代的苯基丙烷单元随机聚合而成的高分子,它与纤维素、半纤维素一起,形成植物骨架的主要成分。木质素的分布及木质素局部化学影响着木材在制浆造纸及纤维板材工业的使用。从20世纪50年代开始,该领域的研究一直受到广泛关注,主要包括木质素在细胞壁中的分布、木质素在木质部生长过程中的形成和沉积等[2]。 1实验材料与方法 1 . 1仪器、试剂和样品 仪器:(苯醇抽出物的测定)容量150mL索氏抽提器、恒温水浴、烘箱、平底烧瓶、分析天平;(酸不溶木素含量测定)可控温多孔水浴、砂芯漏斗、索氏抽提器(150mL)、烧杯(100mL)、锥形瓶(1000mL)、量筒(500mL)、可控温电热板、精密密度计; (硝酸乙醇纤维素的测定)锥形瓶(250mL)、回流冷凝管、恒温水浴锅、砂芯漏斗 试剂:(苯醇抽出物的测定)苯(GB 690)、乙醇(GB 679):95%(m/m)、苯-乙醇混合液: 2:1(V/V)。[将2体积的苯及1体积的95%乙醇混合均匀备用](酸不溶木素含量测定)(72士0.1)%(m/m)硫酸溶液[密度为ρ20=(1.6338士0.0012)g/mL]、10%氯化钡溶液、定量滤纸及定性滤纸、广范pH试纸。(硝酸乙醇纤维素的测定)乙醇(95%)、硝酸(密度1.428g/cm3 ) 2 实验步骤 由于水分测定和灰分测定的实验比较简单,故从略,实验数据已在下方给出。2.1酸不溶木素含量测定 =(1.6338士0.0012)g/mL]:调制试剂:(72士0.1)%(m/m)硫酸溶液[密度为ρ 20 将665mL(95-98)%硫酸在不断搅拌下慢慢倾入300mL蒸馏水中,待冷却后,加蒸馏水至总体积为1000mL。充分摇匀,将温度调至200℃,倾倒部分此溶液于500mL 量筒中,用精密密度计(2.8)测定该酸液密度,若不在(1.6338士0.0012)g/mL范围内,相应地加人适量硫酸或蒸馏水进行调整,直至符合上述密度要求。 实验操作: 1,试样称取及处理:称取1g(称准至0.0001g)试样,(同时测定水分),用定性滤纸包好并用棉线捆牢,放进索氏抽提器中,加人不少于150mL所需要用的有机溶剂使超过其溢流水平,并多加20mL左右,装上冷凝器,连接抽提仪器,置于水浴中。打开冷却水,调节加热器使其有机溶剂沸腾速率为每小时在索氏抽提器

木质素的应用研究现状与进展_秋增昌

木质素的应用研究现状与进展 秋增昌,王海毅 (陕西科技大学造纸工程学院, 陕西, 咸阳, 712081) 摘 要:简要地描述了在制浆造纸行业中木质素结构的研究进展,并比较详细的介绍了木质素工业应用的研究现状。从制浆废水中提取的木质素及其衍生物在农业、石油化工、水泥及混凝土工业、塑料和高分子材料等工业中有着很广泛的应用。指出作为仅次于纤维素产量的木质素有望成为未来世界比较有影响力的一种可再生资源。对制浆废液中的木质素进行综合利用能在一定程度上减轻造纸工业的污染。 关键词:制浆黑液;木素衍生物;表面活性剂;增强剂;助留剂;塑料 中图分类号:TS79 文献标识码:A 木质素(简称木素lignin)与纤维素及半纤维素共同形成植物体骨架, 是自然界中在数量上仅次于纤维素的第二大天然高分子材料。每年都以600万亿t的速度再生, 因而是极具潜力的可再生资源。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿t纤维素, 同时得到5 000万t左右的木质素副产品,但迄今为止, 超过95%的木质素仍然主要作为工业制浆的废弃物,随废水直接排入江河或浓缩后烧掉,绝少得到高效利用。从制浆废液中提取出的木质素分子量在几百到几百万之间,且具有显著的多分散性,不溶于水,具有良好的物理、化学性能,如阻燃、耐溶剂性能,良好的热稳定性能。木质素一般以碱木素形式存在,而碱木素是重要的化工原料,开展化学综合利用,对造纸厂黑液治理有重要意义。造纸黑液的排放不仅造成资源的很大浪费, 同时又污染环境, 对 其进行综合开发、利用对经济的发 展和环境保护都具有现实意义。 随着人类对环境污染和资源危 机等问题的认识不断深刻,天然高 分子所具有的可再生、可降解等性 质日益受到重视,环境、资源问题日 益突出,对木质素的综合高效利用 也受到人们的重视。世界上发达国 家都把木素资源利用作为跨世纪的 研究课题。 1 木质素的结构研究 1.1 木质素的结构特征 木质素是结构复杂的芳香族天 然高分子聚合物,具有三维网状空 间结构,含有多种功能基,木质素结 构单元之间的联接方式较多且位置 不同,具有潜在的反应性能和反应 点,因此可对其进行化学改性,开发 木素型化工材料。提取出的木质素 的样本不同,其组成与结构也不相 同,同时木质素在提纯和分离的过程 中原有结构可能会被破坏发生不同 程度的缩合、降解,因此确定木质素 的准确结构很困难。木质素的结构 和生物化学解释表明:是由多个苯 丙烷结构单元组成,结构相似的对 羟基肉桂醇、松柏醇或芥子醇的苯 氧基偶合, 形成一种异质多晶天然 高分子聚合物。木质素天然结构中, 单元间主要联接方式是β-O-4和 α-O-4,约占50%左右,其它有代 表性连接键有β-5、β-1、5-5′联 苯型联接等[1]。在工业上木质素可 降解为小分子后利用,也可以大分子 的形式直接利用。 木质素化学结构非常复杂,具 有较强的化学反应能力。其反应可 大致分为芳香核选择性反应和侧链 反应两大类,相对应的官能团分别 为芳香核、酚基和羰基、醇羟基、乙 烯基等和苯甲醇、烷基醚键、芳基醚 键等。在芳香核上优先发生的是卤 化和硝化等,此外还有羟甲基化、 酚化、接枝共聚等。 侧链官能团的反 应主要是烷基化、酰基化、异氰化、 酯化和酚化等。酚基是木质素分子 上数量最多的官能团, 因此许多学 者均将木质素简单的概括为是由三 种基本结构单元(愈创木基丙基、紫 丁香基丙基和对羟苯基丙)通过醚 键(约占2 /3)和C-C键连接在一 起的具有三维网状结构的天然酚类 无规聚合物。 1.2 木质素的降解利用 木质素在适当条件下可降解为 芳香族或脂肪族有机小分子。 降解 木质素的化学方法主要有:酸水 解、醇解、氢解、热解、氧化降 解、酶解等[1]。木质素分子结构中 β-O或α-O断裂可得到酚及取代 酚;保留苯环结构而断裂其它联结 键可得到苯及取代苯;脂肪族三碳 结构从苯环上断裂下来可得到饱和 或不饱和碳氢化合物;氧化断裂可 得到分子量不同的有机酸。化学方 法降解木质素时要断裂的化学键键 能较高且不易断裂,连接单元不易 水解断开。从碱法造纸废液中先脱 去碳水化合物,提取木质素,再与

木质素的应用研究现状及展望_张诺瑶

收稿日期:2011-12-13 作者简介:张诺瑶(1978-),女,山东省济宁市人,工程师,2004年毕 业于西南科技大学机电一体化专业,现主要从事计算机应用技术工作。 文章编号:1002-1124(2012)02-0050-02 Sum 197No.02 化学工程师 Chemical Engineer 2012年第02 期

醛树脂复合制备了碱木质素-酚醛复合胶黏剂;张杰[13]选用木质素作为脲醛树脂的改性剂,使脲醛树脂的耐水性明显改善;卜文娟等[14]系统介绍了木质素磺酸盐、碱木质素、甘蔗渣木质素、酶解木质素等代替部分苯酚应用于环保树脂胶的制备工艺及研究发展现状。 4在环氧树脂合成中的应用 冯攀等[15]介绍了木质素在环氧树脂合成中的应用进展。木质素用于环氧树脂合成的主要方式有3种:(1)与通用环氧树脂共混;(2)直接与环氧氯丙烷反应;(3)经过酚化、氢解、丙氧基化和酯化等化学改性,再进行环氧化合成制备环氧树脂。木质素用于环氧树脂合成有利于实现木质素的高值化利用。 5在土木工程中的应用 近年来,木质素在土木工程方面也得到应用和推广。如罗振扬等[16]合成了不同木质素含量的氨基系减水剂,发现木质素磺酸盐含量为30%时,可以获得最优性价比的改性产物;江嘉运[17]等探讨木质素的结构特点、化学反应性能和改性方法结合制浆方法和原料种类,对制备改性减水剂的合理工艺进行了分析总结。 6木素在其它方面的应用 木质素由于性能优越,结构复杂,可以应用于多个领域。在农业方面,它可以用作肥料,比如木质素铁肥、木质素氮肥、木质素磷肥、木质素复合肥等,可以用作土壤疏松剂,亦可以用作农药缓蚀剂;在医药方面,木质素还可以用作药物,木质素高分子的一些集团,如烃基等可以消除细胞无知与致癌剂的结合,减少致癌作用;造纸黑夜中提取的木质素与天然木质素相比有分子量小的特点,可以帮助动物消化[18]。除上所述,木质素还可以用作橡胶补强及、皮革鞣质剂、热稳定剂和交联剂等。近年来,木质素合成阻燃剂[19]可用于制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡[20],可利用氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂[21],而无硫木质素[22]在合成树脂中的作用也更加显著突出,另外,还有球形多孔木质素被制备出[23]。 7展望 总的来说,木质素作为一种天然可再生的高分 子,资源丰富、价格低廉、用于工业化生产的现实可能性大。在追求绿色环保、可持续发展的今天,已成为重点研究对象。随着理论和应用研究的继续深入,木质素必将得到更充分的利用。 参考文献 [1]张桂梅,廖双泉,蔺海兰,等.木质素的提取方法及综合利用研究进展[J].热带农业科学,2005,25(1):66-70. [2]朱清时.化学的绿色化和绿色植物的化学转化[J].世界科学研究与发展,1998,20(2):12-17. [3]敖先权,周素华,曾祥钦.木质素表面活性剂在水煤浆制备中的应用[J].煤炭转化,2004,27(3):45-48. [4]李道山.用质素磺酸盐预冲洗降低表面活性剂吸附的矿场试验[J].国外油田工程,2001,17(9):1-6. [5]刘欣,周永红.木质素表面活性剂的应用研究进展生[J].物质化学工程,2008,42(6):42-48. [6]方桂珍,何伟华,宋湛谦.阳离子絮凝剂木质素季胺盐的合成与脱色性能研究[J].林产化学与工业,2003,23(2):38-42. [7]刘明华,杨林,詹怀宇.复合型改性木质素絮凝剂处理抗生素类化学制药废水的研究[J].中国造纸学报,2006,21(2):47-50.[8]杨林,刘明华.改性木质素除油絮凝剂处理含油废水的研究[J]. 石油化工高等学校学报,2007,20(2):9-22. [9]乔瑞平,宁银萍,彭福勇,等.木质素基脱色絮凝剂深度处理制浆造纸废水[J].化学工程,2009,37(9):56-61. [10]刘德启.尿醛预聚体改性木质素絮凝剂对重革废水的脱色效果[J].中国皮革,2004,33(5):27-29. [11]郑钻斌,程贤延,符坚,等.酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究[J].林产工业,2009,36(4):24-27. [12]庄晓伟,穆有炳,章江丽,等.碱木质素-酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究[J].生物质化学工程,2011,45(5):17-20.[13]张杰.木质素的提纯以及在脲醛树脂胶粘剂中的应用[J].林业实用技术,2011,(4):33-38. [14]卜文娟,阮复昌.木质素改性酚醛树脂的研究进展[J].粘接, 2011,(2):76-78. [15]冯攀,谌凡更.木质素在环氧树脂合成中的应用进展[J].纤维素科学与技术,2010,18(2):54-60. [16]罗振扬,陈杰,何明,等.木质素改性氨基系高效减水剂性能研究[J].新型建筑材料,2011,(1):5-8. [17]江嘉运,张帅,韩莹.木质素磺酸盐减水剂化学改性方法的研究进展[J].混凝土,2011(1):87-90. [18]巨敏,翁彩珠,刘军海.木质素在农业中的应用[J].现代农业,2011,23(53):11-15. [19]刘小婧,程贤甦.新型酶解木质素阻燃剂的合成及其阻燃性能的研究[J].橡胶工业,2011,58(10):610-615. [20]李燕,敖日格勒,韩雁明.制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡[J].林业科学,2011,47(7):160-164. [21]周明松,周莉莉,伍思龙,等.氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂[J].精细化工,2011,28(10):1014-1018. [22]李志礼,葛媛媛.无硫木质素在合成树脂中的应用研究进展[J]. 塑料科技,2011,39(10):100-104. [23]黎先发,罗学刚.球形多孔木质素颗粒的制备及表征[J].功能材料,2011,42(2):256-263. 张诺瑶:木质素的应用研究现状及展望 2012年第2期51

木质素各类规格

木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物,具有很强的分散性,由于分子量和官 能团的不同而具有不同程度的分散性,是一种表面活性物质,能吸附在各种固体质点的表面上,可进行金属离子交换作用,也因为其组织结构上存在各种活性基,因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。木质素磺酸钠产品已在国内外化工、建筑、陶瓷、矿粉冶金、农药、石油、炭黑、耐火材料、水煤浆分散剂等行业得到广泛推广和应用。 三、主要用途 1、可用于耐火材料、陶瓷制品分散、粘结、减水增强剂,提高成品率70%-90%。 2、可用作地质、油田、巩固井壁及石油开采堵水剂。 3、可湿性农药填充剂和乳化分散剂;化肥造粒、饲料造粒的粘合剂。 4、可作为混凝土减水剂,适合于涵洞、堤坝、水库、机场及高速公路等工程。 5、锅炉上作为除垢剂、循环水质稳定剂。 6、防沙、固沙剂。 7、用于电镀电解,能使镀层均匀,无树状花纹; 8、制革工业上作为鞣革助剂; 9、用作选矿浮选剂和矿粉冶炼粘合剂。 10、水煤桨添加剂。 11、长效缓释氮肥剂,高效缓释复合肥改良添加剂。 12、还原染料、分散染料填充剂、分散剂,酸性染料的稀释剂等。 13、用于铅酸蓄电池和碱性蓄电池阴极防缩剂,提高电池低温急放电和使用寿命。 四、包装、贮存及运输: 1、包装:内衬塑料薄膜外用聚丙烯编织袋双层包装,25kg/包。 2、贮存:存放于干燥通风处,应注意防潮防湿。长期存放不变质,如有结块,粉碎或溶解后不影响使用效果。 3、运输:本产品无毒无害,系非易燃易爆危险品。采用汽车、火车运输均可。

木质素磺酸钙(简称木钙),硫酸盐木浆废液的主要成分,是一种多组分高分子 聚合物阴离子表面活性剂,外观为棕黄色粉末物质,略有芳香气味,分子量一般在800~10000之间,具有很强的分散性、粘结性、螯合性。目前我公司木质素磺酸钙产品已被广泛用做水泥减水剂、农药悬浮剂、陶瓷坯体增强剂、水煤浆分散剂、皮革鞣革剂、耐火材料结合剂、炭黑造粒剂等。 二、技术指标 三、主要性能 1、用作混凝土减水剂:掺水泥量的0.25~0.3%,可以减少用水量10~14以上,改善混凝土和易性,提高工程质量。夏季使用,可抑制坍落度损失,一般都与高效减水剂复配使用。 2、用作矿粘结剂:冶炼业,用木质素磺酸钙与矿粉混合,制成矿粉球,干燥后放入窑中,可大幅度提高冶炼回收率。 3、耐火材料:制造耐火材料砖瓦时,使用木质素磺酸钙做分散剂和粘合剂,能显著改善操作性能,并有减水、增强、防止龟裂等良好效果。 4、陶瓷:木质素磺酸钙用于陶瓷制品可以降低碳含量增加生坯强度,减少塑性粘土用量,泥浆流动性好提高成品率70-90%,烧结速度由70分钟减少为40分。 5、用作饲料粘合剂,可提高家畜和家禽的喜食性,颗粒强度好,减少饲料的微粉量,减少粉料反回率,降低成本。模的损失减少,生产能力提高10-20%,美国与加拿大在饲料中允许掺量为4.0%。 6、其它:木质素磺酸钙还可用于精炼助剂、铸造、农药可湿性粉剂加工、型煤压制、采矿、选矿业的选矿剂,道路、土壤、粉尘的控制、制革鞣革填料、炭黑造粒等方面。 四、包装及贮存 1、以内衬塑料膜的编制袋,每袋净重25Kg。 2、储存时要防雨、防潮,如有结块,可粉碎或配制成溶液使用,不影响使用效果。

木质素的研究进展

Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 17-25 Published Online January 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html,/journal/br https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html,/10.12677/br.2016.51004 Progress in Research on Lignin Yongbin Meng1*, Lei Xu1, Zidong Zhang1, Ying Liu2, Ying Zhang2, Qinghuan Meng2, Siming Nie2, Qi Lu1,2 1National Engineering Laboratory for Ecological Use of Biological Resources, Harbin Heilongjiang 2Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin Heilongjiang Email: 347576614@https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html,, luqi42700473@https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html, Received: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 24th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Lignin is a renewable aromatic polymer in nature, and it can be used in the process of high added value. In addition, the oil and natural gas are facing the serious situation of increasingly exhausted. Lignin as a part of alternative fossil raw materials shows a good application prospect. In order to realize the use of lignin, firstly, we must understand the composition and structure of lignin. Stat-ing from the chemical composition of lignin, this paper analyzed and compared some methods and techniques for separation as well as extraction, and application of lignin extraction, focused on the latest progress in the structure of lignin, and forecasted the development direction of lignin ap-plication. Keywords Lignin, Structure, Separation, Application 木质素的研究进展 孟永斌1*,徐蕾1,张子东1,刘英2,张莹2,孟庆焕2,聂思铭2,路祺1,2 1生物资源生态利用国家地方联合工程实验室,黑龙江哈尔滨 2东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨 Email: 347576614@https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html,, luqi42700473@https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html, 收稿日期:2015年12月10日;录用日期:2015年12月24日;发布日期:2015年12月30日 *第一作者。

木质素

木质素(Lignin)是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。木质素是一种含许多负电集团的多环高分子有机物。木质素完全取材于植物,无任何化学添加剂。对环境无任何副作用。木质素是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。其组成与性质比较复杂,并具有极强的活性。不能被动物所消化,在土壤中能转化成腐殖质。如果简单定义木质素的话,可以认为木质素是对羟基肉桂醇类的酶脱氢聚合物。它含有一定量的甲氧基,并有某些特性反应。 1838年,法国化学家和植物学家A.Payen用硝酸和碱交替处理木材,并用酒精和乙醚洗涤,在分离出纤维素的同时得到了一种比纤维素含碳量更高的化合物,也就是最初级的木质素。1857年,F.Schulze仔细分离出这种化合物,并称之为"lignin"。Lignin是从木材的拉丁文"lignum"衍生而来,中文译为“木质素”,也叫“木素”。 木质素的分子结构 因单由于木质素的结构复杂,目前完整的结论还没有最终得出,但对其基本的结构框架众多科研工作者已达成共识。一般认为木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳碳键连接而成的聚酚类三维网状高分子芳香族化合物,其中醚键约占60.75%,碳键约占25.30%。在植物体内,苯丙烷单元先组装成三种基本结构一一愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。体不同,可将木质素分为3种类型:由紫丁香基丙烷结构单体聚合而成的紫丁香基木质素(syringyl lignin,S-木质素),由愈创木基丙烷结构单体聚合而成的愈创木基木质素(guajacyl lignin,G-木质素)和由对-羟基苯基丙烷结构单体聚合而成的对-羟基苯基木质素(hydroxy-phenyl lignin,H-木质素);裸子植物主要为愈创木基木质素(G),双子叶植物主要含愈创木基-紫丁香基木质素(G-S),单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素(G-S-H)。从植物学观点出发,木质素就是包围于管胞、导管及木纤维等纤维束细胞及厚壁细胞外的物质,并使这些细胞具有特定显色反应(加间苯三酚溶液一滴,待片刻,再加盐酸一滴,即显红色)的物质;从化学观点来看,木质素是由高度取代的苯基丙烷单元随机聚合而成的高分子,它与纤维素、半纤维素一起,形成植物骨架的主要成分,在数量上仅次于纤维素。木质素填充于纤维素构架中增强植物体的机械强度,利于输导组织的水分运输和抵抗不良外界环境的侵袭。 木质素在木材等硬组织中含量较多,蔬菜中则很少见含有。一般存在于豆类、麦麸、可可、巧克力、草莓及山莓的种子部分之中。 木质素的主要用途和使用方法 木质素可用于道路的土壤稳定剂 木质素是植物细胞壁的主要组成部分。纸浆中根据所含木质素量可化学浆约15%,机械木浆几乎含有全部。它还用于制备香兰素和二甲基亚砜,也可用作鞣料或胶黏剂等。用浓酸溶解植物纤维和用碱提取木质素。前者以72%硫酸溶解,

木质素和木聚糖的关系

木聚糖是由D-木糖通过β-1,4连接而成的产物,是植物细胞壁中半纤维素的组分。 而木质素是由四种醇单体(对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇)形成的一种复杂酚类聚合物。 两者明显不同。 补充 纤维素与木质素是一种东西吗? 纤维素,是天然纤维素经化学改性后得到的纤维衍生物,是重要的水溶性聚合物之一。具有增稠、分 散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能,广泛应用于食品、医药、牙膏等行业。为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体,无臭、无味、无毒。是一种大分子化学物质,能够吸水膨胀,在水中溶胀时,可以形成透明的粘稠胶液,在酸碱度方面表现为中性。固体纤维素对光及室温均较稳定,在干燥的环境中,可以长期保存。具有吸湿特性,其吸湿程度与大气温度和相对湿度有关,当到达平衡后,就不再吸湿。水液具有优良的粘结、增稠、乳化、悬浮、成膜、保护胶体、保持水分、抗酶解以及代谢惰性等性能。水溶液与锡、银、铝、铅、铁、铜及某些重金属相遇时,会发生沉淀反应;水溶液与钙、镁、食盐共存时,不会产生沉淀,但会降低纤维素水溶液的粘度。水溶液与水溶性动物胶、甘油、乙二醇、山梨醇、阿拉伯胶、果胶以及可溶性淀粉等水溶液,能互混共溶。纤维素固状物在丙酮、苯、乙酸酯类、四氯化碳、蓖麻油、玉米油、花生油、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、三氯乙烷、汽油、甲乙酮、甲苯、二甲苯、松节油等物质中不能溶解。水溶液遇到酸时,会析出酸式沉淀。但耐酸型纤维素对酸溶 液具有一定的抵抗力。 木质素是由四种醇单体(对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇)形成的一种复杂酚类聚合物。 木质素是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。 因单体不同,可将木质素分为3种类型:由紫丁香基丙烷结构单体聚合而成的紫丁香基木质素(syringyl lignin,S-木质素),由愈创木基丙烷结构单体聚合而成的愈创木基木质素(guajacyl lignin,G-木质素)和由对-羟基苯基丙烷结构单体聚合而成的对-羟基苯基木质素(hydroxy-phenyl lignin,H-木质素);裸子植物主要为愈创木基木质素(G),双子叶植物主要含愈创木基-紫丁香基木质素 (G-S),单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素(G-S-H)。从植物学观点出发,木质素就是包围于管胞、导管及木纤维等纤维束细胞及厚壁细胞外的物质,并使这些细胞具有特定显色反应(加间苯三酚溶液一滴,待片刻,再加盐酸一滴,即显红色)的物质;从化学观点来看,木质素是由高度取代的苯基丙烷单元随机聚合而成的高分子,它与纤维素、半纤维素一起,形成植物骨架的主要成分,在数量上仅次于纤维素。木质素填充于纤维素构架中增强植物体的机械强度,利于输导组织的水分运输和抵抗不良外界环境的侵袭。

木质素论文

枣果实内果皮发育过程中木质素沉积动态分析 学生姓名:刘旭洋导师姓名:王晓琴 摘要本次实验是以无核金丝小枣作为实验材料,以有核金丝小枣作为对照,对果实内果皮部分各发育时期石蜡切片进行观察,以及枣的各项生理指标,初步探讨枣果实出现无核形状的机理。所得研究结果如下: 1、无核金丝小枣的发育根据石蜡切片和生理指标的特征可以分为四个时期:果实缓慢生长期(花后15天内)、果实快速生长期(花后15-30天)、果核形成期(花后30-45天)、果肉快速生长期(花后45天-成熟时) 2、无核金丝小枣的含水量要比有核金丝小枣的含水量高,证明无核金丝小枣的口感更佳。 3、果实成熟时,在内果皮部分石细胞化程度上,有核金丝小枣要比无核金丝小枣的高出许多。 关键词枣;木质素;内果皮;观察;石蜡切片 Analysis of lignin deposition in jujube fruit peel during fruit development Name of student:Liu Xu-Yang Name of tutor:Wang Xiao-Qin Abstract In this study, we analyzed the changed of lignin deposition in jujube fruit peel during fruit development using gold thread jujube with nuclear or without nuclear. We also analyzed the fruit growth and their water content. The results were as follow: 1. T he fruit development was divided into four stages: slow growth (15 days after flowering); fast growth (15-30 days after flowering); nucleation (30-45 days after flowering); pulp fast growth (45 days after flowering - maturity). 2. T he water content of gold thread jujube without nuclear was higher than that of gold thread jujube with nuclear. Therefore, the fruit of gold thread jujube without nuclear might taste better than that of gold thread jujube with nuclear. 3. W hen fruits ripen, stone cell distribution in endocarps of gold thread jujube with nuclear was much more than that of gold thread jujube without nuclear Key words Jujube; lignin; endocarp; Observation; Paraffin section

木质素的测定方法研究进展

本文由dylan_may贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 第 41 卷 3 期第 2007 年 6 月 河南农业大学学报 Journal of Henan A gricultural U niversity Vol 41 No. 3 . Jun. 2007 文章编号 : 1000 - 2340 ( 2007 ) 03 - 0356 - 07 木质素的测定方法研究进展 苏同福 ,高玉珍 ,刘 ,周 ,宫长荣霞斌 1 1 1 2 1 ( 1. 河南农业大学 ,河南郑州 450002; 2. 黄河中心医院药剂科 ,河南 郑州 450003 ) 摘要 : 对木质素的制备、总量的测定及其结构和分子量的测定等进行了综述 , 并分析了这些测定方法存在的问题 ,指出了将太赫兹技术应 用于木质素测定的前景 . 关键词 : 木质素 ; 降解 ; 太赫兹中图分类号 : Q 539; O 636. 2 文献标识码 : A Rev iew of D eterm ina tion of L ign in SU Tong2fu , GAO Yu 2zhen , L I Xia , ZHOU B in , GONG Chang2rong U ( 1. Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 1 1 1 2 1 2. Pharmacy of yellow R iver Central Hosp ital, Zhengzhou 450003, China ) Abstract: Testing methods for total lignin, p reparation of lignin, structures and molecular weight, are introduced in this article. Problem s existing in these testing methods are analysed and the p rospects of the terahertz technology app lication to lignin analysis are pointed out . Key words: lignin; decompose; terahertz 木质素 ,又称为木素 , 广泛地存在于木材与禾本植物体内 , 通常认为是植物体在次生代谢合成的 ,在植物体内具有机械支持、防止生物降解、输送水分等功能 . 木质素的化学组成是苯丙烷类物质 (包括对羟基苯丙烷、—邻甲氧基苯丙烷以及 4 —羟基—3, 5 —二甲氧

木质素催化解聚与氢解

第2卷 第2期 新 能 源 迚 展 Vol. 2 No. 2 2014年4月 ADVANCES IN NEW AND RENEWABLE ENERGY Apr. 2014 * 收稿日期:2014-02-08 修订日期:2014-4-14 基金项目:国家自然科学基釐(51306191,51276183);国家科技支撑计划(2014BAD02B01);973项目(2012CB215304) ? 通信作者:马隆龙,E-mail :mall@https://www.360docs.net/doc/9f14328684.html, 文章编号:2095-560X (2014)02-0083-06 木质素催化解聚与氢解* 龙金星,徐 莹,王铁军,张兴华,张 琦,马隆龙?,李宇萍 (中国科学院广州能源研究所,中国科学院可再生能源重点实验室,广州 510640) 摘 要:木质素是自然界中唯一可直接提供芳环的可再生能源。木质素催化转化制备单酚及烃类等其他重要化学品是其高效综合利用的重要手段。本文对木质素的基本结构和主要利用方式迚行论述,幵对其催化热解聚和氢解过程的最新研究迚展迚行了详细探讨,对木质素主要化学键——β-O-4键的断裂机理迚行了简述。在此基础上,总结了当前木质素解聚和氢解过程中的难题,幵对未来的技术収展迚行了展望。 关键词:木质素;解聚;氢解;单酚;烃 中图分类号:TK6 文献标志码:A doi :10.3969/j.issn.2095-560X.2014.02.001 Catalytic Depolymerization and Hydrogenolysis of Lignin LONG Jin-xing, XU Ying, WANG Tie-jun, ZHANG Xing-hua, ZHANG Qi, MA Long-long, LI Yu-ping (Key Laboratory of Renewable Energy, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China) Abstract: Lignin is the unique, renewable and natural aromatic polymer. The efficient transformation of lignin into phenolic monomers and other high value-added chemicals such as hydrocarbons has long been regarded as an important comprehensive utilization approach. In this paper, we focused on the basic structure and the main treatment technologies of this aromatic material. The recent progress in the catalytic thermal depolymerization and hydrogenolysis were reviewed intensively. The catalytic mechanism for the degradation of lignin characteristic chemical bond β-O-4 was also given. Furthermore, the current technique challenges were summarized. Moreover, future technologic explorations for the efficient application of lignin were proposed. Key words: lignin; depolymerization; hydrogenolysis; phenolic monomer; hydrocarbon 0 引 言 木质素(Lignin )是由多个苯丙烷结构单元(即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构等)组成的一种复杂酚类聚合物,是自然界中唯一能直接提供芳环的可再生资源。木质素在自然界的含量丰寈(仅次于纤维素)、来源广泛[1,2]。据文献报道,全球仅造纸行业每年产生的木质素超过5000万t ,然而仅有不到2% 的木质素被用于工业生产[3],其余大部分被直接燃烧,这在给环境带来重大压力的同时也造成了严重的资源浪费。同时,木质素分子具有芳香基、甲氧基、酚(醇)羟基、羰基和羧基等多种功能基团 和不饱和双键等活性位点,以及与石油相近的C/H 含量比,因此,基于其特殊的化学结构和碳氢比,木质素有望成为生产芳烃、环烷烃、烷烃等高品位生物燃油以及酚类等高附加值芳香类精细化学品的主要可再生原料。其在聚合物材料、树脂、碳纤维、活性炭和高附加值化学品制备等领域也具备极大的应用潜力[4]。然而,与生物质中碳水化合物(纤维素、半纤维素)被广泛研究和利用不同的是,木质素分子中致密的网状芳环结构以及复杂化学键合方式,使得其较碳水化合物更难转化,其高碳含量使得其易在酸性催化剂表面积碳,导致催化剂失活,且当前多数解聚产物易重聚,此外,木质素催化解聚机理研究还处

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