短时球磨预处理提升玉米淀粉水解效率:一种绿色可持续的物理改性策略

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:BioEnergy Research 3.1

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  为解决传统淀粉加工高污染、低效率问题,研究人员创新性采用短时球磨(ball milling)预处理玉米淀粉。通过FTIR证实羟基(-OH)活性提升43%,水溶性和酶解效率分别提高27%和119.5%,最终获得68.7 g/L葡萄糖-麦芽糖浆。该研究为生物质转化提供了环保高效的物理预处理方案。

  

这项突破性研究揭示了短时球磨(ball milling)对玉米淀粉的物理改性机制。通过精密仪器检测发现,3小时球磨处理虽未显著改变淀粉晶体结构,却使羟基(-OH)基团活性大幅提升——傅里叶变换红外光谱(FTIR)数据直观展示了这一关键变化。水分子趁机与活化淀粉结合,造就43%的吸水性提升和27%的溶解性飞跃。

最令人振奋的是酶解实验成果:经过优化的球磨样品中,淀粉转化率飙升至74.15%,较对照组实现119.5%的产量跃升。最终产物是含有68.7 g/L葡萄糖(glucose)和麦芽糖(maltose)的黄金糖浆,其浓度足以媲美传统化学法制备产品。

该技术摒弃了强酸强碱的化学预处理方式,仅通过机械力活化即完成淀粉分子结构重塑。这种零污染的物理加工策略,为生物精炼(biorefinery)行业提供了兼具经济效益与环境效益的"绿色钥匙",有望重塑淀粉基生物质资源的加工范式。

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