微晶纤维素是天然纤维素水解到极限聚合度15～375 μm的微粒。粉末状微晶纤维素可用作黏合剂，可作为医用外伤保护剂、药物缓释剂等；颗粒状微晶纤维素可在果汁饮料生产中作为悬浮剂和稳定剂等。
因沙棘果渣含有大量纤维素成分，来自甘肃农业大学食品科学与工程学院的盛文军、毕阳、冯丽丹等人利用其制备微晶纤维素，以粗提沙棘渣纤维素为处理对象，使用S10041纤维素酶水解，选取液料比、酶添加量、酶解时间、酶解温度、缓冲液pH值、离心转速、烘干温度及纤维素粉碎度8 个因素，通过单因素试验和Plackett-Burman因素筛选，并经过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验优化了酶解条件，随后对制得的微晶纤维进行结构分析，为沙棘果渣高效转化利用提供研究数据。
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单因素试验结果
按照最接近棉花微晶纤维聚合度（350）的标准，各因素最优水平确定为液料比40∶1（mL/g）、酶添加量35 U/mL、酶解时间2.5 h、酶解温度55 ℃、缓冲液pH 4.5、烘干温度50 ℃、离心转速1500 r/min以及纤维素粉碎度150 目。
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Plackett-Burman因素筛选试验结果
酶添加量、离心转速、酶解时间以及液料比为显着性最前的4 位，而t值分析在0.85的置信水平上，前4 个因素具有显着性，并且对于指标都表现出正相关性，在最陡爬坡试验中均以其基础水平依次增大试验水平值。其中因素C和A显着性水平相同，显着效应值3.3，从单因素试验结果中最优水平开始，采用了0.1 倍步长增大试验处理水平；因素F显着效应值6.2，与因素A和C相比，计算应采用0.188 倍步长，实际采用了0.2 倍步长增大水平值；因素B显着效应值9.2，计算应采用0.279 倍步长，实际采用0.3 倍步长增大试验处理水平。从而得到显着因素最陡爬坡试验方案。
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显着因素的最陡爬坡试验结果
Box-Behnken试验各因素的“0水平”选择的试验处理为酶添加量56.0 U/mL、离心转速2 100 r/min、酶解时间1.2 h、液料比36∶1（mL/g），在此基础选择涵盖次优水平的步长，其中次优水平的试验处理：酶添加量77.0 U/mL、离心转速2 700 r/min、酶解时间1.4 h、液料比42∶1（mL/g），并从零水平数值计算“－1”和“＋1”水平。构成Box-Behnken优化试验设计水平。
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Box-Behnken试验结果
根据试验结果以及实际试验仪器对各参数的计量精度，调整试验参数为液料比49∶1（mL/g）、酶添加量68 U/mL、酶解时间1.3 h、离心转速3640 r/min。
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沙棘渣微晶纤维的结构分析
扫描电镜分析结果：在5000 倍扫描电镜下，棉微晶纤维和沙棘微晶纤维都呈现不光滑的长棒状结构，棉微晶纤维的棒状直径较均匀，而沙棘微晶纤维的棒状直径有明显的粗细变化；沙棘微晶纤维表面比棉微晶纤维表面具有更多的孔洞，整体上两者的基本结构一致；在10000 倍扫描电镜下，棉微晶纤维素的片层堆积较紧密，且堆积层次较规律；而沙棘微晶纤维素的片层堆积疏松，而且片层方向和大小变化明显。
红外光谱分析结果：3352～3 419 cm－1为O—H的伸缩振动吸收带，棉微晶纤维素的O—H吸收带出现在3352 cm－1处，而沙棘微晶纤维素为3 420 cm－1附近，说明沙棘微晶纤维素中O—H伸缩振动比棉微晶纤维强，暗示沙棘微晶纤维素比棉微晶纤维素具有更强的吸附性能。
结 论
在液料比49∶1（mL/g）、酶添加量68 U/mL、酶解时间1.3 h、离心转速3 640 r/min时制得的沙棘微晶纤维素聚合度为355±1.02，与棉微晶纤维素聚合度最为接近。方差分析表明4 个选定因素对指标均产生独立影响，因素交互作用对指标影响不显着（P＝0.10）。微观结构显示沙棘微晶纤维表面结构更疏松，红外图谱对比沙棘和棉花两种微晶纤维官能团结构相似。
