[發(fā)明專利]一種半纖維素制備低聚木糖的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011191526.4 | 申請日： | 2020-10-30 |
| 公開（公告）號： | CN112481331B | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 包娜莎;楊健 | 申請（專利權(quán)）人： | 濟(jì)南茂騰生物科技有限公司;浙江大學(xué) |
| 主分類號： | C12P19/12 | 分類號： | C12P19/12;C12P19/04;C12P19/00;C12P19/20;C12P19/14;C07H3/04;C07H3/06;C07H1/06;C08B37/14 |
| 代理公司： | 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33283 | 代理人： | 何碧珩;卓彩霞 |
| 地址： | 250000 山東省濟(jì)南市歷城區(qū)東風(fēng)*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 纖維素 制備 低聚木糖 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種半纖維素粉制備低聚木糖的方法，原料采用半纖維素粉，先是加酸和水?dāng)嚢杌旌铣蓱腋∫?，pH值調(diào)至4.5?5.5，然后用泵輸入增壓噴射器，再經(jīng)過層流罐，通過汽液分離器迅速釋放壓力，二次蒸汽回收用于后續(xù)物料的加熱，液體進(jìn)入糖化罐，降溫后再加入木聚糖酶和糖化酶，糖化后的料液電導(dǎo)率低＜3000μs/cm，低聚木糖的純度＞80％，產(chǎn)品質(zhì)量提升，污水量大幅度減少，汽液分離的余熱方便回收，能源消耗降低。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半纖維素制備低聚木糖的方法。
背景技術(shù)
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(jié)合而成的功能性聚合糖。與通常人們所用的大豆低聚糖、低聚果糖、低聚異麥芽糖等相比具有獨特的優(yōu)勢，它可以選擇性地促進(jìn)腸道雙歧桿菌的增殖活性。其雙歧因子功能是其它聚合糖類的10-20倍。
低聚木糖的制備方法通常有以下幾種：
1、先用高溫蒸煮含木聚糖的原材料，再進(jìn)一步用酶解到低聚木糖；
2、直接通過蒸汽、水或稀的無機酸來水解原料，生成低聚木糖。
目前行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)低聚木糖的原料是玉米芯粉、稻殼或木質(zhì)半纖維素等農(nóng)林廢棄物。目前行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)低聚木糖的生產(chǎn)工藝是玉米芯粉先經(jīng)過酸預(yù)處理，然后進(jìn)行間歇高壓蒸煮，最后進(jìn)行酶解獲得低聚木糖。
現(xiàn)有的制備低聚木糖的方法存在的問題是：玉米芯粉間歇蒸煮，廢熱蒸汽不好回收，物料濃縮都是用蒸發(fā)器，蒸汽消耗高，多次酶解凈化導(dǎo)致酸堿消耗高，脫色成本高，污水排放量大；糖化后的料液透光率低(＜1％)，電導(dǎo)率高(＞5000μs/cm)，固含量低(＜3％)，而且生產(chǎn)低聚木糖的純度最大只能達(dá)到70％左右。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種半纖維素制備低聚木糖的方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
一種半纖維素制備低聚木糖的方法，包括以下步驟：
(1)將半纖維素與水混合，半纖維素與水的質(zhì)量比例為1:6，加酸調(diào)節(jié)pH至4.5-5.5，然后升溫至80-90℃，攪拌混合均勻，形成半纖維素的懸浮液；
(2)把半纖維素粉的懸浮液輸送至增壓噴射器，通過噴射器進(jìn)入層流罐，使物料在層流罐內(nèi)停留50-60min，最后進(jìn)入汽液分離器進(jìn)行汽液分離；將汽液分離器閃蒸的二次蒸汽進(jìn)行余熱回收；
(3)汽液分離后的液體進(jìn)入糖化罐，溫度控制在50±1℃，每1m3物料添加0.05-0.3kg的木聚糖酶和0.05-0.3kg糖化酶，酶解10h；
(4)酶解結(jié)束后，檢測低聚木糖純度，然后升溫至80-90℃滅酶，保持滅酶溫度30-40min后過濾；
(5)向濾液中加活性炭脫色過濾處理，透光率＞30％；
(6)脫色后的濾液經(jīng)過超濾，出料透光率＞50％；
(7)超濾后的濾液再經(jīng)過膜濃縮，折光率＞18％；
(8)將步驟(2)中回收的余熱，用于步驟(7)得到物料的濃縮，出料折光率＞30％；
(9)步驟(8)濃縮后的物料再次進(jìn)行脫色，脫色過濾后的透光率＞50％；
(10)步驟(9)二次脫色后的物料再進(jìn)行離子交換，離子交換后的電導(dǎo)率＜20μs/cm，pH值4-7，透光率＞95％；陽離子交換柱、陰離子交換柱分別用鹽酸、液堿再生，鹽酸、液堿的質(zhì)量濃度均為3-4％，淋洗用反滲透的純水，反滲透的純水的電導(dǎo)率＜30μs/cm；
(11)經(jīng)步驟(10)離子交換后的糖液再進(jìn)行二次濃縮，濃縮后的物料進(jìn)行成品灌裝；
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