[發明專利]一種利用竹材廢料制備低聚木糖的方法

無效

• 申請號: 200810202322.9
• 申請日: 2008-11-06
• 公開（公告）號: CN101736057A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 唐雪明
• 申請（專利權）人: 上海市農業科學院
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/00;C12P19/04;C12R1/01
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及低聚木糖的制備方法，具體地說是利用竹材廢料生成低聚木糖的制備方法。

背景技術

低聚木糖又稱木寡糖，是由2-7個木糖分子以β(1-4)糖苷鍵結合而成的功能性低聚糖，是迄今為止國內外專家公認的功能性低聚糖中“雙歧桿菌增殖效果最好”的一種，被譽為“超強雙歧因子”。與其他功能性低聚糖相比，具有增殖雙歧桿菌效果最強、用量最少(有效用量0.7克/日)、功效是其它聚合糖類的20倍、耐熱、耐酸、難發酵等獨特性能，主要有增殖雙歧桿菌、制其它有害菌滋生、繁殖、提高機體免疫力、防止便秘、降低血壓、降低血清膽固醇、防止齲齒、防癌抗癌等功能，成為食品、飲料、醫藥、保健品等生產行業的理想食品基料。對于預防和抑制人體高血脂、糖尿病、肥胖癥等疾病，“優化體內微生態環境”具有顯著效果。

另外，低聚木糖的粗制品還可以作為動物飼料添加劑，可以提高蛋禽的產蛋率，提高畜禽和水產品的抗病能力，促進生產，減少藥物用量，對降低飼養動物的藥物殘留量。

目前低聚木糖的制備工藝通常包括以下三個主要過程：

1)木聚糖的提取：用堿溶液、熱水、高壓蒸汽爆破等方法可以將木聚糖從植物纖維原料中抽提出來；加乙醇可以使粗提木聚糖從抽提液中沉淀出來；經過超濾、乙醇沉淀、再溶解、再沉淀、過氧化氫或次氯酸鹽處理、柱層析等方法可以使粗提木聚糖凈化。

2)木聚糖的降解：向植物纖維原料的抽提液，或木聚糖溶解液中加入一定量的木聚糖酶進行水解反應，產生降解程度不同的混合物。所用的木聚糖酶通常由經過選育的高產菌株或基因工程菌發酵產生，常見菌株包括芽孢桿菌、產堿桿菌、梭狀芽孢桿菌、假單孢桿菌、黑曲霉、里氏木霉、頂青霉等。

3)低聚木糖的分離：含低聚木糖的混合物溶液經離心分離、活性碳脫色、層析分離、離子交換、超濾等方法提純，最后再經真空濃縮、冷凍濃縮、噴霧干燥等方法制成產品。

如中國專利02112568.6公開了一種以植物纖維為原料經微生物分泌的酶生物降解制備功能性食品添加劑低聚木糖的方法，其特征是嚴格控制產酶前期和后期的反應條件使微生物產出高活力的里氏木霉木聚糖酶，并采用超濾技術對酶液進行分級。產酶的碳源是聚合度高的酶解廢棄物，產酶的微生物是里氏木霉(Trichoderma?reesei)。應用本發明所提供的方法，可制得木糖含量低、聚合度為2至5的低聚木糖產品。

中國專利200410023875.X提供了一種低聚木糖的制備方法，包括下列順序步驟：將玉米芯粉與水混合，加入弱酸催化劑進行裂解，將玉米芯中的木聚糖溶出；調節木聚糖水溶液pH值為5.0～6.0，加入木聚糖酶進行酶解，高溫對木聚糖酶進行滅活；濾除玉米芯粉渣，對木聚糖糖液進行活性炭和離子交換樹脂除雜脫色；大分子截留膜截留大分子木聚糖，過濾出低木聚糖糖液；鈉濾膜濃縮脫鹽；將低聚木糖糖液真空濃縮為淺黃色粘稠狀糖漿，低聚木糖糖漿經賦形劑或直接噴霧干燥成低聚木糖粉劑。該方法簡單易行，是以于工業化生產，得到的低聚木糖純度高，色淺，可廣泛應用于各種食品、保健品、藥品中作為添加劑。

這樣的工藝中存在的問題：木聚糖酶多為不耐高溫木聚糖酶，因此酶解反應液體積大、濃度低、雜質多，從而后處理效率低、化工程序多、對設備要求高，因此生產成本居高不下，因此工藝需要進一步改進。

同時截至目前，低聚木糖是從玉米芯、棉子殼、甘蔗渣等植物資源中，采用木聚糖酶糖化分解進行制取低聚木糖糖漿或者干粉。利用成本更低的竹材廢料進行高效的低聚木糖的制備工藝尚未見專利報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種低成本的制備低聚木糖的方法，本發明的目的通過以下技術方案得以實現，

本發明公開了一種利用竹材廢料生產低聚木糖的制備方法，包括以下步驟：

a)竹材廢料水溶液，100-140℃預處理2-5小時，過濾、沉淀物干燥，獲得高糖的干物質；

b)將上述高糖的干物質加入堿液，堿水解，加入乙醇，過濾或離心獲得木聚糖沉淀；

c)將上述木聚糖溶于水或緩沖液中，加入木聚糖酶，酶解得到木聚糖酶解液；

d)上述木聚糖酶解液中加入乙醇，過濾或離心取上清獲得低聚木糖溶液；

e)上述低聚木糖溶液蒸餾除去乙醇，即得低聚木糖糖漿或干燥即得到低聚木糖粉。

本發明步驟a中所述竹材廢料主要指采伐剩余物和加工廢料的粉屑，包括但不限于竹屑、邊腳料、細刨花、竹枝丫、開花竹子或竹簍中之一或它們任何的組合。竹材廢料在我國數量巨大，成本低廉，竹材廢料含纖維素49％，半纖維素為26％，木質素為22％，為木聚糖的良好來源原料。