[发明专利]一种以粘胶纤维压榨液为原料生产木糖的新工艺

说明书

技术领域

本发明属于木糖制备技术领域，具体涉及一种以粘胶纤维压榨液为原料生产木糖的新工艺。

背景技术

低聚木糖亦称为木寡糖，由2-7个D-木糖以1,4-木糖普键结合而成，以木二糖，木三糖为主。主要是以富含木聚糖的植物资源，如木屑、玉米芯、棉籽壳、稻壳和菜籽壳等为原料，经内切型木聚糖酶水解后，再进行分离、精制而制得。

低聚木糖极难被消化吸收，肠道内残存率高，具有极好的双歧杆菌增殖性，其选择利用性高于其它功能性低聚糖。目前业已研究确认的低聚木糖的生理功能主要包括：(1)提供较低的能量，满足喜食甜品又担心发胖者的要求，还可供糖尿病人、肥胖病人和高血压病人食用；(2)活化肠道内双歧杆菌并促进其增殖，抑制病原菌，防止腹泻；(3)防止便秘；(4)降低血清中胆固醇含量、降低血压、生成营养物质、增强机体免疫力和抵抗肿瘤；(5)不会引起龋齿，有利于口腔健康；(6)清除肠内毒素。因此，低聚木糖作为一种新型功能性低聚糖已成为食品工业研究开发的热点之一。我国是一个农业大国，每年都产生大量的玉米芯、甘蔗渣、秸秆和稻草等农林废弃物，若仅焚烧以作肥料，既浪费资源又造成环境污染，而利用这些生物废料制备低聚木糖具有一定的经济效益和社会效益。

本发明的申请人之前公开了CN 106755193A一种以粘胶纤维压榨液为原料生产低聚木糖的方法，包括如下的步骤：1)将粘胶纤维生产的压榨液经过膜脱碱浓缩，得到半纤维素溶液；2)将步骤1)制备的半纤维素溶液在160～170℃条件下保温30～50min；3)将步骤2)保温处理后的半纤维素溶液降温至50～60℃，并调节pH值为4.8～5.5，按0.01～0.05％的比例加入复合酶制剂，酶解3～5h；4)酶解反应结束后，将酶解液升温灭活复合酶制剂；5)将酶解后的溶液进行固液分离，得到低聚木糖溶液。该发明的方法可以有效促进木聚糖的有效讲解，使木聚糖向木二糖、木三塘和木四糖转化，但是利用该方法生产木单糖的转化率极低。

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，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工艺，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，提供了一种以粘胶纤维压榨液为原料，在中性条件下生产木糖的新工艺。该新工艺能够有效提高木糖的转化效率，有利于降低用酶成本和纯化成本，应用前景广阔。

本发明提供了一种以粘胶纤维压榨液为原料生产木糖的新工艺，包含如下步骤：

1)将粘胶纤维生产的压榨液经过膜脱碱浓缩，得到低碱高浓度的半纤维素溶液；

2)调整pH至6.5-7.5，按照0-0.5％(w/v)的比例加入表面活性剂，在140℃-170℃条件下保温水解，得到水解液；

3)将步骤2)中得到的水解液降温至50℃-60℃，按0.1％-0.5％(w/v)的比例加入复合酶制剂，酶解2-4h，即得到低聚木糖溶液。

优选的，步骤2)中，按照0.05-0.7％(w/v)的比例加入表面活性剂。

优选的，步骤2)中，按照0.1-0.35％(w/v)的比例加入表面活性剂。

优选的，步骤2)中，按照0.2-0.3％(w/v)的比例加入表面活性剂。

进一步，所述表面活性剂为F-MFB。

优选的，步骤2)中，调整pH至7.0；在155℃条件下保温水解2h。

优选的，步骤3)中，将步骤2)中得到的水解液降温至55℃，按0.35％(w/v)的比例加入复合酶制剂，酶解3h，即得到低聚木糖溶液。

优选的，步骤3)中，所述复合酶制剂包含木聚糖酶和纤维素酶。

优选的，步骤3)中，所述复合酶制剂中各组分的含量分别为木聚糖酶50000IU/g，纤维素酶6000IU/g。

与现有技术相比，本发明方法具有如下优点：

(1)本发明所述在中性条件下生产木糖的新工艺，能有效促进半纤维素向木糖的转化，木糖转化率高达93.4％。

(2)所述生产工艺中，通过添加表面活性剂F-MFB，使高温预处理步骤得到的水解液中木糖的含量得到普遍提高，木糖的转化率提高了20％-45.6％，从而说明表面活性剂F-MFB的添加能有效促进半纤维素在中性、高温条件下的水解效率，促进木聚糖向木糖的转化。