[发明专利]一种基于低成本纤维素生产的木糖醇及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物工程领域的木糖醇制备方法，具体是一种基于基于低成本纤维素生产的木糖醇及其制备方法。

背景技术

近年来，随着木糖醇制备的研究开发越来越得到重视，特别是能够低成本、高纯度、高活性制备的问题。传统的木糖醇制备是把组纤维素简单发酵水解提纯后得到，由于没有对原料进行足够的预处理，导致杂质较高，活性较低，在实际应用中受到了一定的限制。

中国申请号CN200810140221.3，申请公开号CN101676399，该专利中公开了一种生物转化玉米芯生产木糖醇的工艺方法，该发明采用生物转化玉米芯的工艺生产木糖醇，工序简单、无环境污染，符合环保要求，工艺过程条件温和，常压下操作，易于安全生产，生产收率高，降低了运行成本，提高了产品的市场竞争力，促进了行业的可持续发展。但是这种方法制备的木糖醇纯度不是很高，并且木糖醇的活性有限。

中国申请号CN200910018483.7，申请公开号CN101823939A，该专利中公开了一种木糖醇制备新工艺，该发明省去了木糖结晶工序和木糖晶体化糖过程，缩减了生产工序，采用色谱分离技术提高了木糖液的含量，经加氢后便于得到高含量的木糖醇液，可以制备高品质的木糖醇产品；采用连续加氢工艺，提高了加氢效率，降低了工人的劳动强度，节约了生产成本。但是这种方法需要一定的工艺积累，产出稳定性随时间差别较大，在实际应用中受到了一定的限制。

综上，虽然木糖醇制备得到了一定的研究，但是文献中未见报道基于低成本纤维素生产的木糖醇及其制备方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于低成本纤维素生产的木糖醇及其制备方法，可以通过该方法简单方便的把纤维素转化为木糖醇。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：

首先，用作原材料的纤维素包括常见的各种秸秆、玉米芯等植物的非食用部分。

为了获得较高的木糖醇纯度与活性，关键是是对原材料要进行预处理，使得投入制备的原料的纤维素符合要求。经过10个大气压挤压的原料的密度为1.5-8.2克每立方厘米。具体处理方法为把包含木糖醇的原材料常温粉碎，通过吹风处理，把不同密度的小颗粒分拣出来，再压缩处理可得。

然后，把上述制备好的原材料与水按照1∶1.5-1∶12的比例混合均匀，制备成复合原料。

接着，把复合原料升温至37-68摄氏度之间，调整pH值为6.5-7.4之间，添加生物发酵微生物，分解2-36小时，然后通过过滤网过滤，制成一级原料。

把一级原料保温至37摄氏度，利用超声波对一级原料进行振动1-5小时，然后升温浓缩，把木糖醇的质量分数提高至80-95%。

为了获得更高的纯度，此时再使用半透膜对浓缩后的原料进行提纯。

最后，对提纯后的原料进行超高压处理，处理压力为500-600个大气压。再分级结晶，既可以得到高纯度与高活性的木糖醇。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例所述的基于低成本纤维素生产的木糖醇及其制备方法包括以下几个关键的原料阶段：原材料1、复合原料2、一级原料3、提纯后原料4。

本实施例中，所述的原材料1是指把包含木糖醇的原材料常温粉碎，通过吹风处理，把不同密度的小颗粒分拣出来，再压缩处理得到的。

本实施例中，所述的原材料1的密度为1.5-8.2克每立方厘米。

本实施例中，所述的复合原料2是指把上述制备好的原材料1与水按照1∶1.5-1∶12的比例混合均匀得到的。

本实施例中，所述的一级原料3是指把复合原料2升温至37-68摄氏度之间，调整pH值为6.5-7.4之间，添加生物发酵微生物，分解2-36小时，然后通过过滤网过滤得到的。

本实施例中，所述的提纯后原料4是指把一级原料3保温至37摄氏度，利用超声波对一级原料进行振动1-5小时，然后升温浓缩，把木糖醇的质量分数提高至80-95%，再使用半透膜对浓缩后的原料进行提纯得到的。

由于本发明中使用了超声配合超高压处理，使木糖醇的结晶迅速、完整，保持了较好的活性。并且由于使用了半透膜进行二次提纯，所以得到的纯度也较高。

综上，利用该基于低成本纤维素生产的木糖醇及其制备方法，可以使用较低成本的原料，获得结晶度较好，活性较高的木糖醇。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。