半纖維素是由不同類型的單糖(五碳糖和六碳糖)組成的多相聚合物,主要包括甘露糖、木糖、半乳糖和阿拉伯糖。重要的半纖維素是木聚糖,占木質組織中半纖維素的50%。半纖維素木聚糖圍繞在纖維素微纖維的表面,彼此連接,形成一個細胞連接的硬網絡。半纖維素易水解,溶于堿,溶于120℃以下的稀酸。
木質素是一種多芳烴聚合物,其含量和重要性僅次于纖維素,是植物骨架的三大主要成分之一。木質素在蔬菜中很少見,但在木材等硬組織中卻很豐富。木質素的基本化學結構單位是愈來酰、丁香基和對羥基苯基。結構單元主要由c-c和c-o-c共價鍵連接。在實際生物量中,木質素結構單元也與細胞壁中的多聚糖基團(即纖維素和半纖維素分子)形成酯鍵。木質素優異的機械強度是由多種結構單元和復雜的組合形式決定的。長期忽視木質素的開發利用,導致其成本相對較低;同時,其衍生物具有多種功能,可作為脫附劑、分散劑、乳化劑、吸附劑等。由于木質素來源連續穩定,是一種天然的綠色有機化合物,研究木質素結構與性能的關系,在可降解和可再生聚合物的制造和生產中具有廣闊的應用前景。目前,需要克服的主要障礙是木質素的理化性質、加工性能和有效工藝的研究。
木質纖維素木質素與半纖維素、木質素與纖維素之間的主要聯系可分為六大類:
木質素的側鏈。-糖上的羥基與醇羥基之間形成的鍵;
(2)木質素上羥基與糖磷酸形成酯鍵;
(3)木質素側鏈位點與碳水化合物形成的半縮醛或縮醛結構;
(4)苯基丙烷單位y位主醇羥基與碳水化合物的羥基鍵;
(5)木質素中酚羥基與碳水化合物間的糖基鍵;
6. 木質素中的肉桂酸單位與碳水化合物上的羥基之間的酯鍵。
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