[发明专利]一种利用盘磨磨解制备低聚木糖或木糖的方法

说明书

本发明公开了一种利用盘磨磨解制备低聚木糖或木糖的方法，包括以下步骤：(1)将原生木质纤维素用水或酸溶液浸泡，浸泡完成后固液分离；(2)将步骤(1)得到的物料在通入蒸汽加热、加压的条件下利用盘磨磨解，磨解完成得到低聚木糖料液或木糖料液，当步骤(1)中原生木质纤维素用水浸泡，步骤(2)得到低聚木糖料液，当步骤(1)中原生木质纤维素用酸溶液浸泡，步骤(2)得到木糖料液；(3)将步骤(2)得到的料液进行固液分离得到低聚木糖液或木糖液。与传统酸法工艺相比，采用盘磨磨解缩短了生产周期，减少对设备的腐蚀，可实现放大生产，蒸汽升温加压过程物料没有与大量酸液一起加热，降低了蒸汽的消耗，节约能源。

技术领域

本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种利用盘磨磨解制备低聚木糖或木糖的方法。

背景技术

低聚木糖又称为木寡糖，由2～10个木糖以β-(1→4)糖苷键连接而成。低聚木糖因很难被人体内的消化酶系统分解而直接进入大肠，大量增值肠道内益生菌双歧杆菌和乳酸菌，其发酵产物短链脂肪酸如乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等一方面可以降低肠道内的pH值，从而促进肠道功能，脂类代谢，钙和矿物质的吸收以及预防结肠癌；另一方面，这些发酵产物能抑制梭菌等致病菌的生长，防止腹泻和比便秘，减少有毒代谢产物的产生。因此，在食品、制药和动物饲料等方面有着重要的应用。

低聚木糖现有的制备方法主要有：直接酶解法、酸水解法、水热法和化学—酶法。酸水解法直接以酸用作于原料制备低聚木糖，和其他方法相比，酸水解法因得率高，再现性好通常用来做动力学分析及研究。但是传统的酸法制备低聚木糖，整个工艺过程水、酸、碱及高盐废水的处理量大，需要耐酸、耐压、耐热的设备，投资大且环境压力较大；温度需达到100℃左右，时间1.5h左右，周期较长且效率较低，同时由于水解升温时酸液和物料都要同时升温，因此蒸汽消耗很高，能耗大；酸水解速度快，很难在低聚木糖水平上停止反应，而且酸水解反应会伴随有害物生成；中和段需要碱来中和酸，会有结垢产生，同时中和过程局部的pH过高会导致低聚木糖进一步水解为单糖，影响产物的质量。

将盘磨技术与酸法结合制备低聚木糖或木糖至今国内外均未见报道。

发明内容

发明目的：本发明针对传统酸水解制备低聚木糖的缺陷，提供了一种盘磨加压的方法制备低聚木糖或木糖，其优点在于降低能耗、用水量及生产成本，提高低聚木糖或木糖的质量和产量。

技术方案：

一种利用盘磨磨解制备低聚木糖或木糖的方法，包括以下步骤：

(1)将原生木质纤维素用水或酸溶液浸泡，浸泡完成后固液分离；

(2)将步骤(1)得到的物料在通入蒸汽加热、加压的条件下利用盘磨磨解，磨解完成得到低聚木糖料液或木糖料液，

当步骤(1)中原生木质纤维素用水浸泡，步骤(2)得到低聚木糖料液，

当步骤(1)中原生木质纤维素用酸溶液浸泡，步骤(2)得到木糖料液；

(3)将步骤(2)得到的料液进行固液分离得到低聚木糖液或木糖液。

所述步骤(1)原生木质纤维素浸泡前，先水洗去除灰尘、杂物及色素等。

所述步骤(1)原生木质纤维素为玉米芯、甘蔗渣、麦草杆、玉米秸秆或柳枝稷。

所述步骤(1)原生木质纤维素和水或酸溶液的质量比为1:1.5～10。

所述步骤(1)酸溶液为乙酸、硫酸、硝酸、盐酸、甲酸或三氟乙酸的水溶液。

所述步骤(1)酸溶液中酸的质量分数为0.1％～5％。

所述步骤(1)浸泡温度为20℃～80℃，浸泡时间为0.3h～20h。