[發明專利]一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產木糖的新工藝

在審

• 申請號: 201710694654.2
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107287259A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張景燕;馬向東
• 申請（專利權）人: 青島澳藍明東生物科技有限公司
• 主分類號: C12P19/04
• 分類號: C12P19/04;C12P19/12;C12P19/14
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司37201
• 代理人: 曾慶國

技術領域

本發明屬于木糖制備技術領域，具體涉及一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產木糖的新工藝。

背景技術

低聚木糖亦稱為木寡糖，由2-7個D-木糖以1,4-木糖普鍵結合而成，以木二糖，木三糖為主。主要是以富含木聚糖的植物資源，如木屑、玉米芯、棉籽殼、稻殼和菜籽殼等為原料，經內切型木聚糖酶水解后，再進行分離、精制而制得。

低聚木糖極難被消化吸收，腸道內殘存率高，具有極好的雙歧桿菌增殖性，其選擇利用性高于其它功能性低聚糖。目前業已研究確認的低聚木糖的生理功能主要包括：(1)提供較低的能量，滿足喜食甜品又擔心發胖者的要求，還可供糖尿病人、肥胖病人和高血壓病人食用；(2)活化腸道內雙歧桿菌并促進其增殖，抑制病原菌，防止腹瀉；(3)防止便秘；(4)降低血清中膽固醇含量、降低血壓、生成營養物質、增強機體免疫力和抵抗腫瘤；(5)不會引起齲齒，有利于口腔健康；(6)清除腸內毒素。因此，低聚木糖作為一種新型功能性低聚糖已成為食品工業研究開發的熱點之一。我國是一個農業大國，每年都產生大量的玉米芯、甘蔗渣、秸稈和稻草等農林廢棄物，若僅焚燒以作肥料，既浪費資源又造成環境污染，而利用這些生物廢料制備低聚木糖具有一定的經濟效益和社會效益。

本發明的申請人之前公開了CN 106755193A一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產低聚木糖的方法，包括如下的步驟：1)將粘膠纖維生產的壓榨液經過膜脫堿濃縮，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；3)將步驟2)保溫處理后的半纖維素溶液降溫至50～60℃，并調節pH值為4.8～5.5，按0.01～0.05％的比例加入復合酶制劑，酶解3～5h；4)酶解反應結束后，將酶解液升溫滅活復合酶制劑；5)將酶解后的溶液進行固液分離，得到低聚木糖溶液。該發明的方法可以有效促進木聚糖的有效講解，使木聚糖向木二糖、木三塘和木四糖轉化，但是利用該方法生產木單糖的轉化率極低。

由于，低聚木糖的性質和用途與單木糖差異較大，在大多數應用領域是不能代替單木糖的。現有文獻報道，均為生產以木二糖和木三糖為主的低聚木糖的方法，而鮮于關注單木糖的生產，因此，提供一種高效的木糖生產制備工藝，是木糖生產行業亟待解決的問題。

發明內容

本發明為解決現有技術問題，提供了一種以粘膠纖維壓榨液為原料，在中性條件下生產木糖的新工藝。該新工藝能夠有效提高木糖的轉化效率，有利于降低用酶成本和純化成本，應用前景廣闊。

本發明提供了一種以粘膠纖維壓榨液為原料生產木糖的新工藝，包含如下步驟：

1)將粘膠纖維生產的壓榨液經過膜脫堿濃縮，得到低堿高濃度的半纖維素溶液；

2)調整pH至6.5-7.5，按照0-0.5％(w/v)的比例加入表面活性劑，在140℃-170℃條件下保溫水解，得到水解液；

3)將步驟2)中得到的水解液降溫至50℃-60℃，按0.1％-0.5％(w/v)的比例加入復合酶制劑，酶解2-4h，即得到低聚木糖溶液。

優選的，步驟2)中，按照0.05-0.7％(w/v)的比例加入表面活性劑。

優選的，步驟2)中，按照0.1-0.35％(w/v)的比例加入表面活性劑。

優選的，步驟2)中，按照0.2-0.3％(w/v)的比例加入表面活性劑。

進一步，所述表面活性劑為F-MFB。

優選的，步驟2)中，調整pH至7.0；在155℃條件下保溫水解2h。

優選的，步驟3)中，將步驟2)中得到的水解液降溫至55℃，按0.35％(w/v)的比例加入復合酶制劑，酶解3h，即得到低聚木糖溶液。

優選的，步驟3)中，所述復合酶制劑包含木聚糖酶和纖維素酶。

優選的，步驟3)中，所述復合酶制劑中各組分的含量分別為木聚糖酶50000IU/g，纖維素酶6000IU/g。

與現有技術相比，本發明方法具有如下優點：

(1)本發明所述在中性條件下生產木糖的新工藝，能有效促進半纖維素向木糖的轉化，木糖轉化率高達93.4％。

(2)所述生產工藝中，通過添加表面活性劑F-MFB，使高溫預處理步驟得到的水解液中木糖的含量得到普遍提高，木糖的轉化率提高了20％-45.6％，從而說明表面活性劑F-MFB的添加能有效促進半纖維素在中性、高溫條件下的水解效率，促進木聚糖向木糖的轉化。