半纖維素(hemicellulose):是由幾種不同類型的單糖構(gòu)成的異質(zhì)多聚體，這些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。半纖維素木聚糖在木質(zhì)組織中占總量的50%，它結(jié)合在纖維素微纖維的表面，并且相互連接，這些纖維構(gòu)成了堅(jiān)硬的細(xì)胞相互連接的網(wǎng)絡(luò)。

來源

半纖維素廣泛存在于植物中，針葉材含15%~20%,闊葉材和禾本科草類含15%~35%,但其分布因植物種屬、成熟程度、早晚材、細(xì)胞類型及其形態(tài)學(xué)部位的不同而有很大差異。例如針葉材的主要半纖維素是聚半乳糖葡萄甘露糖類，而闊葉材和禾本科草類的卻是聚木糖類;針、闊葉材的射線細(xì)胞比管胞細(xì)胞和纖維細(xì)胞含較多的聚木糖類;在針葉材細(xì)胞次生壁的中層，聚木糖類含量Zui低，在次生壁外和內(nèi)層卻較高，而聚半乳糖葡萄甘露糖類的分布則恰恰相反。

任何植物原料的化學(xué)制漿工業(yè)處理中，在脫木素的同時(shí)半纖維素也會(huì)發(fā)生酸性水解或堿性水解、剝皮反應(yīng)和氧化反應(yīng)等，雖然蒸煮溶出的半纖維素又可再沉積吸附于紙漿上，但仍將損失一定數(shù)量，而殘留的半纖維素對(duì)紙漿的性質(zhì)影響很大，它可增進(jìn)紙漿的抗拉強(qiáng)度、彈性模數(shù)和透明度等，但對(duì)撕裂強(qiáng)度無影響。在制纖維素衍生物用漿時(shí)則須盡量除去半纖維素。

折疊編輯本段應(yīng)用

半纖維素的工業(yè)利用正在開發(fā)，制漿廢液可制酵母，酵母又可抽提出10%的核糖核酸，再衍生為肌苷單磷酸酯和鳥苷單磷酸酯，可用作調(diào)味劑、抗癌劑或抗病毒劑等。林產(chǎn)化學(xué)品法是先用有機(jī)酸使纖維原料預(yù)水解，水解殘?jiān)钥芍茲{，質(zhì)量可與未預(yù)水解的漿相媲美，而從水解液可分離出戊糖和己糖組分，所得木糖經(jīng)處理后制成木糖醇，可作增甜劑、增塑劑、表面活性劑;木糖酸可作膠粘劑;聚木糖硫酸酯可作抗凝血?jiǎng)?img loading="lazy" id="img_8617917" title="高能酒精" alt="高能酒精" src="https://cache-2610.sgvafw.com/base/aHR0cHM6Ly9zbzEuMzYwdHJlcy5jb20vZHIvMjIwX18vdDAxMDY2ZmRmMjI2YmU0MmRlNy5qcGc=.cache" width="640" height="640">高能酒精

半纖維素糖類發(fā)酵酒精是利用生物技術(shù)，由可再生的植物纖維原料制取酒精，一直是國際關(guān)注的研究熱點(diǎn).本項(xiàng)目以玉米棒芯為原料，經(jīng)稀酸水解將半纖維轉(zhuǎn)化為戊糖，進(jìn)一步發(fā)酵為酒精。其總體水平為中國首創(chuàng)，國際先進(jìn)。此項(xiàng)技術(shù)的中試成功將對(duì)中g(shù)uojiu精工業(yè)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用，對(duì)于解決人類將面臨的能源危機(jī)、糧食緊缺及環(huán)境污染等問題均具有重大的意義。

折疊編輯本段對(duì)卷煙紙影響

半纖維素是木漿的主要成分之一，與均由1，4-β糖苷鍵連接的葡萄糖組成的纖維素不同，半纖維素由各種碳水化合物以及戊糖和已糖組成。此外，單糖之間的連接方式也有很大的不同。

煙本研究的目的是探討各種木漿中的半纖維素含量的差異，以及這些差異對(duì)木漿和卷煙紙熱性質(zhì)的影響。為了測定木漿中的半纖維素含量，將半纖維素用18%的NaOH溶液提取，然后調(diào)pH至7.0使之沉淀。分離后，通過在100~200℃范圍內(nèi)進(jìn)行熱提取試驗(yàn)并在300~700℃的范圍內(nèi)進(jìn)行裂解實(shí)驗(yàn)，對(duì)從各種木漿得到的半纖維素的熱性質(zhì)進(jìn)行了分析研究。

為了分析碳水化合物組成，將半纖維素用三氟乙酸水解。用離子交換層析進(jìn)行糖分析，用脈沖電流法檢測。

這些試驗(yàn)結(jié)果表明:不同的木漿之間有顯著差異。就半纖維素來講，木漿可以分為三類:長纖維素木漿、短纖維素木漿和一年生植物木漿。木漿中半纖維素的含量和成分都有差別，這些差別決定了木漿的熱性質(zhì)以及卷煙紙的熱性質(zhì)。

折疊編輯本段提取方法

從植物纖維中提取半纖維素的方法，其步驟是:將植物纖維、堿、水混合后放入帶有攪拌裝置和加熱系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜溫度升至35℃~85℃，同時(shí)在300rpm~2000rpm的轉(zhuǎn)速條件下，攪拌10s~10min，以常規(guī)方法過濾或離心，得到的濾液或上清液即為半纖維素的提取液;向半纖維素的提取液中加入其2~3倍體積量的80%~95%的乙醇，使可溶性半纖維素沉淀，常規(guī)過濾，收集產(chǎn)物并干燥，得半纖維素。本發(fā)明的方法反應(yīng)物的濃度比水提取法要求的反應(yīng)物濃度高，提取中不要求使用大量的水，明顯降低了提取成本。