[發(fā)明專(zhuān)利]一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)低聚木糖的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611093478.9
• 申請(qǐng)日: 2016-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106755193B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張景燕;馬向東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島澳藍(lán)明東生物科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12P19/14
• 分類(lèi)號(hào): C12P19/14;C12P19/12;C12P19/04;C12P19/00;A23K20/163
• 代理公司: 青島海昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國(guó)

本發(fā)明提供了一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)低聚木糖的方法，是將粘膠纖維生產(chǎn)的壓榨液經(jīng)過(guò)膜脫堿濃縮，得到半纖維素溶液；半纖維素溶液在160?170℃條件下保溫30?50min；保溫處理后的半纖維素溶液降溫至50?60℃，并調(diào)節(jié)pH值為4.8?5.5，加入復(fù)合酶制劑酶解，將酶解后的溶液進(jìn)行固液分離，得到低聚木糖溶液；所述復(fù)合酶制劑包含木聚糖酶，纖維素酶和甘露聚糖酶。本發(fā)明的方法能顯著促進(jìn)木聚糖的有效降解，使木聚糖向木二糖、木三糖和木四糖轉(zhuǎn)化的總效率達(dá)到36?44％；而且還能有效提高木三糖的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到19％?22％。本發(fā)明在160?170℃范圍內(nèi)高溫預(yù)處理能有效實(shí)現(xiàn)低聚木聚糖的生產(chǎn)，減少單糖的轉(zhuǎn)化率，取得了意料不到的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低聚木糖制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)低聚木糖的方法。

背景技術(shù)

低聚木糖系由2-7個(gè)木糖分子以α–1,4糖苷鍵結(jié)合而成，其中以木二糖、木三糖為主要有效成分，其理化性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸、耐熱，并有很強(qiáng)增殖腸道益生菌、改善腸道微生態(tài)環(huán)境等功能。固體型低聚木糖呈乳白色至淡黃色粉末，主要是從富含木聚糖植物(如棉籽殼、麩皮、玉米芯等)，通過(guò)木聚糖水解酶酶解而得一種非消化低聚木糖。低聚木糖的生產(chǎn)技術(shù)包括從原料中提取木聚糖和木聚糖酶法水解，和最后低聚木糖產(chǎn)品的純化等三個(gè)方面。

制備低聚木糖的原料主要是木聚糖，木聚糖在玉米芯、甘蔗渣、棉子殼和燕麥、樺木等農(nóng)林產(chǎn)品中含量相對(duì)較高，平均可達(dá)30％左右。但在低聚木糖生產(chǎn)過(guò)程中，原料細(xì)胞壁中的某些成分會(huì)防礙木聚糖與木聚糖酶之間的作用，從而降低形成速率和產(chǎn)率，因此在水解之前，必須對(duì)原料進(jìn)行有效地處理來(lái)提取出木聚糖。

目前木聚糖的制備方法通常有以下幾種：1)直接高溫蒸煮提取木聚糖；2)堿法提取木聚糖；3)酸法提取木聚糖；4)微波法提取木聚糖。然而酸法提取木聚糖時(shí)木糖含量太高，不利于低聚木糖的生產(chǎn)；堿法提取木聚糖時(shí)得到的木聚糖漿粘度太高，不便與操作，且產(chǎn)物中還原糖含量高，不利于生產(chǎn)。

目前，產(chǎn)木聚糖酶的微生物有細(xì)菌、鏈霉菌、曲霉菌、青霉、木霉和毛殼霉等。但是自然界微生物產(chǎn)生的木聚糖降解酶系均存在木糖苷酶活性，往往影響低聚木糖的產(chǎn)率，同時(shí)還伴隨產(chǎn)生大量淀粉酶、纖維素酶，這些酶性質(zhì)相近，增加了分離純化木聚糖降解酶系的困難。

由于在前期處理過(guò)程中勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生各種色素、鹽類(lèi)、酸性低聚糖等雜質(zhì)，因此，在生產(chǎn)低聚木糖過(guò)程中，分離、純化步驟顯得尤為重要。根據(jù)低聚木糖單一組分理化特性，采用層析分離技術(shù)。適于低聚木糖單一組分制備分離層析技術(shù)主要有凝膠過(guò)濾層析和活性炭層析兩種。凝膠過(guò)濾介質(zhì)較昂貴，但可反復(fù)使用，一般可用水作為洗脫劑等度洗脫。活性炭層析所使用介質(zhì)相對(duì)便宜，樣品容量大，但不能采用等度洗脫方式，不能用示差檢測(cè)，且周期較長(zhǎng)。膜分離技術(shù)是一種新興分離、濃縮和提純技術(shù)，具有常溫、無(wú)相變、高效、節(jié)能、無(wú)污染等特點(diǎn)。該技術(shù)利用分離膜選擇性透過(guò)特性，透過(guò)流體內(nèi)一種或幾種物質(zhì)，而截留其它透不過(guò)物質(zhì)，從而達(dá)到濃縮和分離、純化目的。將膜技術(shù)和生化反應(yīng)結(jié)合耦合技術(shù)一直是膜技術(shù)應(yīng)用一個(gè)熱點(diǎn)。該技術(shù)利用膜特性分離產(chǎn)物，截留底物和酶，從而實(shí)現(xiàn)酶重復(fù)利用和提高酶解效率。

鑒于在低聚木糖的生產(chǎn)過(guò)程中存在著上述一系列的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種低聚木糖產(chǎn)率高，尤其是木二糖，木三糖和木四糖產(chǎn)率高、純度高的生產(chǎn)方法，降低生產(chǎn)成本，是目前工業(yè)化生產(chǎn)低聚木糖急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提供了一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)低聚木糖,尤其是木二糖，木三糖和木四糖的方法，能有效提高木二糖，木三糖和木四糖的轉(zhuǎn)化效率。

本發(fā)明的低聚木糖的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

1)將粘膠纖維生產(chǎn)的壓榨液經(jīng)過(guò)膜脫堿濃縮，得到半纖維素溶液；

2)將步驟1)制備的半纖維素溶液在160-170℃條件下保溫30-50min；