[发明专利]一种用于木糖生产的复合酶制剂及其应用

说明书

本发明公开了一种用于木糖生产的复合酶制剂，包含木聚糖酶，阿魏酸酯酶和阿拉伯糖转苷酶。本发明的复合酶制剂能够以粘胶纤维生产的压榨液为原料制备以木糖为主要成分的低聚木糖溶液，通过碳酸钠与复合酶制剂中的木聚糖酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯糖转苷酶以及脂肪醇聚氧乙烯醚产生的协同作用，大大提高木糖的转化率，取得了意料不到的技术效果，市场前景广阔。

技术领域

本发明属于酶制剂应用技术领域，具体涉及一种用于木糖生产的复合酶制剂及其应用。

背景技术

低聚木糖又称为木寡糖，由2-7个D-木糖以1,4-木糖普键结合而成的短链聚合物，作为一种功能性聚合糖，现已广泛运用于医疗、健康、畜牧业等领域，具有可观的市场前景。

生产低聚木糖主要途径为木聚糖的水解法降解。该水解过程强调三个方面：化学反应机理，反应条件和传质。主要包括自水解、酶法水解、酸法水解、酶法酸法相结合四种方法。

在自动水解过程中，木质纤维素材料在含水介质中加热，得到水中的水合氢离子，对木聚糖主链产生作用，进而使得木聚糖解聚，另外自水解常涉及对半纤维素的热解反应生产乙酸来进行木聚糖的乙酰化。通过对木质纤维素的自水解反应会产生各种副产物，例如木质素、单糖、糠醛等，因此需要进一步纯化。

酸法水解主要通过酸中的H+对半纤维素糖键产生作用，进而完成对纤维素的降解。一般来说，无机酸的水解效果优于有机酸。在酸解过程中，离解的水在高温下生成质子，本体溶液中増加了酸解离和扩散作用，这些质子随后催化乙酰基从半纤维素上的分离，并进一步增加酸度。

作为一种生物催化方法，酶水解是将存在于木质纤维素生物质中的半纤维素以环境友好的方式转化为增值产品的一个强大工具。由于半纤维素结构的复杂性，为了打断各种侧链基的链接键，可使用多种酶协同酶解的方法。而对于不同种类的增值产品，需要选择不同种类的酶以及相应的反应条件。对于产率及产品性质的主要影响因素有：酶种类；酶解条件(酶解温度、酶解时间、揽拌速率、酶解液pH)；辅助酶的作用等等。高效的酶法制备工艺，是目前低聚木糖生产行业的研究热点之一。

本发明的申请人之前公开了CN 106754828A一种用于桉木制备低聚木糖的复合酶，包括木聚糖酶和纤维素酶；上述的复合酶还包含有甘露聚糖酶。该发明的复合酶可广泛应用于低聚木糖的生产，能有效提高桉木半纤维素转化低聚木糖的效率，而且复合酶中的纤维素酶和甘露聚糖酶能明显促进木聚糖酶对半纤维素的降解作用，三种酶协同作用，能使木二糖、木三糖和木四糖的总转化率提高12.5％，并且木四糖的转化率也提高了50％，但是利用该发明的复合酶制剂制备木糖的转化率极低。

由于，低聚木糖的性质和用途与单木糖差异较大，在大多数应用领域是不能代替单木糖的。现有文献报道，均为生产以木二糖和木三糖为主的低聚木糖的方法和酶制剂，而鲜于关注单木糖的生产，因此，提供一种高效的木糖生产制备的酶制剂，是木糖生产行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一种用于木糖生产的复合酶制剂，该复合酶制剂能够有效提高木糖的转化效率，效果显著。，

本发明提供了一种用于木糖生产的复合酶制剂，包含木聚糖酶、阿魏酸酯酶和阿拉伯糖转苷酶。

进一步，所述复合酶制剂还包括表面活性剂。

优选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

进一步，所述复合酶制剂中还包含碳酸钠。

优选的，所述复合酶制剂中木聚糖酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯糖转苷酶、表面活性剂和碳酸钠的重量比为3：0.5-1：0.2-0.5：0.01-0.06：0.1-0.8。

优选的，所述复合酶制剂中木聚糖酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯糖转苷酶、表面活性剂和碳酸钠的重量比为3：1：0.5：0.04-0.06：0.3-0.6。