低聚木糖生產可行性實施報告

1、專業(yè)資料Henan University of Technology低聚木糖生產可行性報告學院：生物工程專業(yè)：生物工程班級：04級 1班姓名：林婉虹學號： 20044850123指導老師：李浪word 完美格式專業(yè)資料目錄一、項目總論-3（一）低聚木糖概述-3（二）低聚木糖的功能-3（三）項目提出的背景-3二、國內外市場需求-5三、原材料及資源情況-7四、設計方案-7（一）低聚木糖生產原料木聚糖的制備-8（二）低聚木糖的生產方法-8word 完美格式專業(yè)資料（三）本項目采用的方案-10（四）工藝計算-10五、建廠規(guī)模與廠址選擇-11（一）建廠規(guī)模-11（二）廠址選擇-11六、設備選擇-11七、

2、產品指標-12八、環(huán)境評價-12九、企業(yè)組織、勞動定員和人員培訓-12十、評價結論-13word 完美格式專業(yè)資料一、項目總論（一）低聚木糖概述低聚木糖又稱木寡糖，是由2-7 個木糖分子以 （ 1-4 ）糖苷鍵結合而成的功能性聚合糖。 低聚木糖（Xylo-oligosaccharides）是由 2 8 個木糖以 -1,4-糖苷鍵連接而成的低度聚合糖類的總稱。有效成分為聚合度為25 的組分。低聚木糖系淡黃色粉末，甜度約為蔗糖的50%，甜味純正，類似蔗糖。（二）低聚木糖的功能一般認為 , 低聚木糖是由木二糖木十糖等組成的 , 其中以木二糖、木三糖為主要有效成分。 在自然界中 , 竹筍等天然植物中含

3、有少量的低聚木糖。 另外 , 一部分植物半纖維素在人體大腸內也可以被分解轉化為低聚木糖。 低聚木糖中 , 木二糖的甜度為蔗糖的 40 % , 含量為 50 %的低聚木糖產品甜度約為蔗糖的 30 % , 還可作為保濕劑在食品中使用。其粘度很低 , 且隨溫度升高而迅速下降。比其他功能低聚糖更耐酸、耐熱 ,5 % 低聚木糖水溶液在 pH215810 范圍內加熱 1h 后無明顯變化 ,100 加熱 1h , 幾乎不分解。因此低聚木糖可廣泛用于酸性或需高溫處理的食品 , 如日本已將低聚木糖添加到黑醋中生產出保健醋飲料。 此外 , 低聚木糖可作為低熱量食品添加劑 , 即便過量攝食 , 也不會導致肥胖。低聚

4、木糖具有良好的生理學特性 , 主要表現(xiàn)在以下幾方面 :(1) 顯著的雙歧桿菌增殖能力。 低聚木糖有明顯的雙歧桿菌增殖作用 , 而且除青春雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌和長雙歧桿菌外 , 大多數(shù)腸道菌對低聚木糖的利用都比較差。低聚木糖是目前發(fā)現(xiàn)有效用量最少的低聚糖。實驗表明 , 每天只需口服 017 g ,2 周后大腸桿菌中的雙歧桿菌的比例從 819 %增加到 1719 %, 而擬桿菌 ( 可能的致病菌 ) 則從 5216 %減少到 4414 %;三周后 , 雙歧桿菌的比例增加到2012 %, 擬桿菌降至 3219 %。(2)不被消化特性。word 完美格式專業(yè)資料與其他的低聚糖相比 , 木二糖在消化系

5、統(tǒng)中最穩(wěn)定, 不被消化酶水解 , 且代謝不依賴胰島素 , 可滿足患有諸如糖尿病、 肥胖病和高血脂癥等特殊人群的需要。另外 ,與某些低聚糖產品含有可消化性單糖相比, 他的主要伴隨成分為木糖, 略有特殊氣味 , 具爽口甜味 , 也是一種不消化單糖 , 因此可不采用色譜分離技術進行分離純化 , 普通濃度的低聚木糖產品就能滿足食品加工的要求, 同時又降低了生產成本。(3) 無齲齒性 。低聚木糖不能被口腔內變異鏈球菌等細菌分解成粘著性的單糖如葡萄糖、果糖、半乳糖等 , 與蔗糖并用時能阻止蔗糖被齲齒病原菌作用而生成水不溶性的高分子葡聚糖 ( 牙垢 ) , 因此無齲齒性并具有抗齲齒性 , 適合作為兒童食品的

6、甜味添加劑。 (4) 促進人體對鈣的吸收 。攝入低聚木糖后 , 大鼠對鈣的消化吸收率可提高 23 % , 體內鈣的保留率提高 21 %。因此低聚木糖可作為開發(fā)孕婦、老年食品的理想原料。由于低聚木糖具有良好的理化特性 , 可添加在低 pH 的食品中 , 如乳酸飲料、醋飲料中 , 即便長期保存 , 也不會分解而影響其保健效果 ; 添加量小 , 效果顯著 , 故不會破壞原有食品的風味 ; 添加在焙烤食品中 , 可保持食品水分 , 改變面團的流變特性。最近 , 日本學者應用小鼠實驗研究表明 , 喂養(yǎng)含低聚木糖食物的小鼠 , 其體重以及脂肪組織重量均低于正常喂養(yǎng)的小鼠 。用低聚木糖作為營養(yǎng)物栽培的農作物

7、 , 具有抗病、生長迅速和果實產量大等優(yōu)良性狀。我國學者在“九五”期間也對其作為生物農藥的應用可能性及機理進行了深入研究 , 并取得了一定的進展 ( 尚未發(fā)表數(shù)據 ) 。由于低聚木糖具有表面活性部位 , 可吸附腸道有毒物質及病原菌 , 提高機體抗病力 , 激活免疫系統(tǒng) , 因此可在醫(yī)藥中廣泛應用。含有低聚木糖的難消化性低聚糖可以預防和治療腹瀉 11 以及降低幼兒耳炎發(fā)病率 12 等。此外 , 低聚木糖還是一種效果良好的飼料添加劑。（三）項目提出的背景在日本 , 低聚木糖被認為是最有前途的功能性低聚糖之一 , 已實現(xiàn)工業(yè)化生產并廣泛應用 , 目前其年產量已超過 1 500 t 。經日本保健食品學

8、術委員會審定 , 厚生省第 64 號許可證認定低聚木糖為特定保健用食品添加劑。我國低聚木糖的生產目前還處于研制階段 , 尚未有工業(yè)化產品面市。日本市場上銷售的低聚木糖產品是三得利公司酶法生產的低聚木糖 , 有以下 4種產品形式 :低聚木糖 70( 液態(tài)) ,2 500日元 / kg ; 低聚木糖 35 ( 粉末 ) ,3 000日元 / kg ;低聚木糖 20( 粉末) ,1 900日元 / kg ( 其中數(shù)字表示低聚木糖對總糖含量百分數(shù)) , 片劑 (114 gword 完美格式專業(yè)資料× 48 粒, 木聚糖含量 25 %) , 每盒單價 1 580 日元 , 且已經應用于飲料和調

9、味醋等產品。其他關于低聚木糖的研究仍以日本為多。 如野口等人用紙漿漂白用的芽孢桿菌木聚糖酶來制備低聚木糖, 又如荒木等用產堿桿菌 ( A lcaligenes)生產的 21 ,32 木聚糖酶。法國 Pat rice等用梭狀芽孢桿菌 ( Clost ri di um)的木聚糖酶從玉米芯制備低聚木糖21 。建議從農林業(yè)的廢棄物 , 如玉米芯、麩皮、啤酒糟、桉樹中提取木聚糖, 再用物理、化學或生物技術方法制備低聚木糖和木糖醇 , 并開展應用于藥物和食品工業(yè)的研究, 特別提出了要進行低聚木糖的純化 , 結構特征及其作為抗炎藥或抗腫瘤劑生物活性量化的研究。低聚木糖的研究在國內仍處于研究階段。國內很多有關

10、專業(yè)的研究人員正在努力：1997 年蔡靜平等報道了真菌分解玉米芯生產低聚木糖的研究。19992000 年吳克 , 洪楓 ,袁其朋 , 楊瑞金等陸續(xù)報道了他們制備低聚木糖的研究結果。二、國內外市場需求近年來，無論國際還是國內， 功能性低聚糖作為食品添加劑的重要組成部分， 它的應用日益廣泛。隨著功能食品、功能飲料、功能乳品的快速發(fā)展，功能糖的市場容量也在急劇擴張。據有關資料顯示，世界主要發(fā)達國家 2000 年有低聚糖產量已達到 30 多萬噸，主要用于保健食品、醫(yī)藥、飼料等方面。根據北京東一信達營銷顧問有限公司近日完成的 中國低聚糖市場研究報告 ) 提供的數(shù)據，日本年需求低聚糖 1O萬噸，歐美各國年

11、需 120 萬噸，預計在 1O 年內，功能食品所占的比例將為普通食品的 25-30 ，未來食品領域將對低聚糖有很大的需求量。據統(tǒng)計，我國在眾多保健食品中， 用來調節(jié)人體生態(tài)平衡的占 40以上。微生態(tài)學者提出通過整腸來抑制機體衰老， 將腸道微生態(tài)保持在與青壯年相似狀態(tài)，可延緩衰老、減少疾病。基于這一發(fā)現(xiàn)，日本早在上世紀八九十年代就對調節(jié)人體微生態(tài)、 整腸有特殊功效的低聚糖類進行研究， 使用低聚糖作為配料加入食品飲料及保健食品中，以發(fā)揮其獨特的保健作用。在臨床上，近年來發(fā)展的微生態(tài)制劑廣泛應用，借以調整微生態(tài)失調，保持生態(tài)平衡，促進內環(huán)境的穩(wěn)定，控制某些感染性、菌群生態(tài)失調、菌群定位轉移所相關的多

12、種胃腸道疾病。 微生態(tài)制劑中的一類叫益生元 (Prebiotics) 是指一類非消化性的物質， 但可作為底物被腸道正常菌群利用， 能夠選擇性地刺激腸word 完美格式專業(yè)資料內一種或幾種有益的細菌生長的繁殖， 抑制有害細菌生長的菌種， 對宿主健康具有有益作用。低聚糖類即屬于益生元。我國是胃腸道疾病菌多發(fā)國家， 據統(tǒng)計，全國有 32 億人受到胃腸功能不好的困擾。低聚糖作為一種獨特的保健食品和益生元， 由于其具有超強增強殖雙歧菌的特殊功效，對改善胃腸道功能、降低級血醑、調節(jié)機體平衡、提高免疫力等有明顯的作用。 由于消費者健康意識的增強， 低聚糖的眾多保健功能已成開發(fā)熱門。目前，低聚糖的開發(fā)進展很快

13、， 低聚糖產品在功能食品中的應用異彩紛呈。目前，雙歧因子主要有低聚木糖、低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚半乳糖、乳果糖等，這些都可作為功能因子添加應用在營養(yǎng)保健食品中。 1996 年以來，低聚果糖、低聚異麥芽糖一直廣泛被食品、保健食品行業(yè)應用。隨著保健食品市場的發(fā)展， 人們的需求也有所提高， 保健食品也逐漸趨于具備服用方便、攜帶方便的條件， 作為保健食品生產廠家也追求生產應用方便。 在眾多功能性低聚糖中， 低聚木糖被視作增殖雙歧桿菌功能最好、 抑制病原菌腐敗菌生長、凈化腸道功效最佳的功能性低聚糖。與其他低聚糖相比，其獨特性在于：高選擇性增殖雙歧桿菌主要對人體有益菌，如青春雙歧桿菌、 長雙歧桿菌、嬰

14、兒雙歧桿菌有很強的增殖作用。；有效用量小、成本低，成人僅需 O7 克天；耐酸、耐熱，穩(wěn)定性好在 pH25- 8 O的范圍內相當穩(wěn)定， 100加熱 1 小時幾乎不分解，可應用于不適宜使用其他低聚糖的食品 ( 或保健食品 ) 中，特另 U 是酸性和需要進行高溫處理的食品 ( 或保健食品 ) ；除本身很難為人體消化酶系統(tǒng)所分解外， 低聚木糖的伴隨成分木糖， 也不被人體消化吸收， 因此無須高度純化木二糖含量高的產品， 就能滿足特殊人群， 如糖尿病、 肥胖和高血脂患者的食用要求。經日本保健用食品學術委員會審定和日本厚生省第64 號許可證認定為“特定保健用食品添加劑”，每人每天的攝入量為O775 克?？芍?/p>

15、接作為保健食品銷售， 也可作為保健食品功能因子開發(fā)高效保健食品。低聚木糖由于添加量小、穩(wěn)定性好、選擇性高，從現(xiàn)在流行的攜帶、服用比較方便的膠囊、片劑等劑型來考慮， 低聚木糖也是眾多保健食品廠家的首選。因為，低聚木糖添加量比他功能性因子都小， 所以在開發(fā)膠囊等體積小的產品方面占極大優(yōu)勢，這些優(yōu)勢是其他低聚糖無法比擬的。word 完美格式專業(yè)資料在人類食品安全問題日益得到世界各國重視的今天， 低聚木糖作為新型飼料添加劑，對于動物健康和生產性能促進作用就某些方面來說并不亞于抗生素。 抗生素作為一種飼料添加劑能顯著提高畜禽的飼料利用率、 日增重及經濟效益。 同時，隨著抗生素產業(yè)的迅猛展， 濫用抗生素給

16、人類帶來了越來越大的副作用。 因此，許多國家紛紛立法， 越來越多的抗生素品種被禁止作為飼料添加劑使用， 如歐盟已全面禁止抗生素的使用。 政策的調整引發(fā)產業(yè)研究方向的變革與創(chuàng)新， 世界各國學者開展了能克服抗生素上述弊端、 無毒副作用、無殘留的綠色飼料添加劑一一新型飼料添加劑的研究。益生菌和益生元也是目前飼料工業(yè)中研究熱點，作為微生態(tài)制劑的益生菌已被各國認可，并投入使用，低聚木糖等產品屬于益生元 (Prebiotics) 類，它是為消化道已有的有益細菌直接提供可發(fā)酵底物， 作為益菌一一雙歧桿菌增殖因 (bifidusfactor) ，促進雙歧桿菌大量增加，以調節(jié)消化道的微生態(tài)平衡。國內已有廠家拿到

17、農業(yè)部核發(fā)的飼料添加劑低聚木糖的生產許可證，并辦理了 35和 75兩個規(guī)格的低聚木糖產品批準文號。目前，低聚木糖飼料添加劑已生產 82 噸。低聚木糖屬國際新型低聚糖類產品， 以其功效強而受到業(yè)內人士的關注。 美國、日本近年來將功能食品稱之為 2 1 世紀食品，其研究開發(fā)十分活躍。我國的營養(yǎng)保健食品的發(fā)展業(yè)已形成或一定規(guī)模 并呈較快的發(fā)展趨勢。 預計今年的銷售總額將超過 500 億元，市場前景非常樂觀。低聚木糖具有優(yōu)越的生理學特性，使之不僅可廣泛適用于保健食品、 飲料、乳制品、糖果、餅和飲料等多種食品中，同時又可用作食品、化工、醫(yī)藥、飼料行業(yè)的原料，是國內外食品、生物、化學工業(yè)界研究的熱門領域。

18、 低聚木糖作為新型飼料添加劑， 且為綠色產品， 有望成為抗生素的替代產品具有良好的市場前景。三、原材料及資源情況低聚木糖的生產以玉米芯、蔗渣、棉籽殼為原料。玉米、棉花和水稻是我國三大經濟作物， 進行玉米加工時， 會有極大數(shù)量的下腳料玉米芯產生。 據 統(tǒng)計 ，年產量約為 1.2 億噸。按生產 1千克玉米同時可得到 1/3 千克玉米芯計算，我國玉米芯年產量約 0.4 億噸，產量極其可觀。目前我國對玉米芯的利用相對來說還很少，僅有 4050 萬噸用于糠醛、木糖、木word 完美格式專業(yè)資料糖醇及 酚類 生產 。 另外，棉子殼、稻殼的產量也極其可觀。目前我國對玉米芯的利用很少， 絕大部分作為農家燃料被

19、自自燒掉， 棉子餅粕基本上全作為飼料蛋自原料 1 而稻殼幾乎全部被燃燒掉， 能將玉米心、棉子餅粕和稻殼類可再生植物資源生產低聚木糖， 可提高其經濟價值， 又可減少環(huán)境污染， 并且可帶動產區(qū)產品結構調整，提高種植者的經濟收入，形成新的產業(yè)，促進當?shù)氐慕洕l(fā)展，具有極其重要的現(xiàn)實意義和可持續(xù)發(fā)展的長遠意義。四、設計方案低聚木糖的生產方法主要包括酸水解法、 高溫降解法、生物降解法和微波降解法四種。酸水解法、高溫降解法和微波降解法由于存在技術難度大、 反應速度很難控制、設備投資大和反應副產物多不利于分離純化等缺點而工業(yè)應用前景不大。生物酶法降解反應速度易于控制、 專一性強且副產物少， 因此酶法降解是低

20、聚木糖最有工業(yè)應用前景的方法。（一）低聚木糖生產原料木聚糖的制備制備低聚木糖的原料為木聚糖 , 它在玉米芯、甘蔗渣、棉子殼和燕麥、樺木等農林產品中含量相對較高 , 平均可達 30 %左右。存在于植物細胞的細胞壁中 ,與其他的一些成分以一定的方式相互作用。在低聚木糖生產過程中 , 這些成分會防礙木聚糖與木聚糖酶之間的作用 , 從而降低形成速率和產率 , 因此在水解之前 , 必須對原料進行有效地處理 , 提取出木聚糖。木聚糖的制備方法通常有以下幾種 :(1) 直接高溫蒸煮提取木聚糖。 Sasaka 等在 1995 年提出的直接高溫蒸煮提取法是利用木聚糖含有的乙酰基側鏈在高溫蒸煮時脫乙酰 , 形成乙

21、酸 , 從而使體系的 pH 值下降 , 木聚糖分子發(fā)生自水解而溶解度增加。但高溫蒸煮法的提取液中還原糖與總糖之比較低 , 不利于低聚木糖的生產 , 且其他副反應隨溫度變化而較明顯。(2) 堿法提取木聚糖。 日本的 Isao 在酶法制備木聚糖的研究中對原料預處理進行了研究 , 采用不同稀堿溶液提取木聚糖 , 取得了較好的結果。(3) 酸法提取木聚糖。目前 , 酸法提取木聚糖已成功用于木糖生產。但提取木聚糖存在較大的缺點 , 比如提取液中木糖比例很高 , 不能滿足低聚木糖的生產要求 ; 在提取過程中會產生許多副反應并生成一些可能的致癌物質, 從而影響到word 完美格式專業(yè)資料終產品的安全性。楊瑞

22、金等在高溫蒸煮法的基礎上提出酸預處理后濕法蒸煮的方法 , 副反應大大降低 , 且工藝上較為可行。（二）低聚木糖的生產方法國內已有文獻報道以玉米芯為原料, 采用霉菌深層發(fā)酵直接生產低聚木糖。他們篩選出1 株產低聚木糖的微生物 , 直接接種到含木聚糖的基質中進行發(fā)酵,木二糖對木聚糖轉化率可達5212 %。該法生產低聚木糖雖然工藝和設備簡單, 但低聚木糖的提取相對困難, 且產品色澤很深 , 產品安全性有待測試 , 因此不宜用于工業(yè)生產。 1998 年, 日本的 Hiroharu 等人 17 研究了將固定化米曲霉菌絲置于裝有木聚糖懸浮液的反應器中 , 水解得到低聚木糖 , 結果表明 , 該固定菌絲可以

23、連續(xù)生產 4 批次并保持較高的酶活和穩(wěn)定性 , 但該法生產的低聚木糖中含有大量木糖。酶法制備是目前生產低聚木糖的主要方法。 利用內切木聚糖酶水解木聚糖底物得到的以木二糖、木三糖為主要成分的混合物 , 因此酶解法的關鍵在于木聚糖酶對底物的適應性 , 即選擇合適的木聚糖酶。早在80 年代中后期 ,日本的入江利夫研究小組就認為, 不同來源的木聚糖底物要求使用不同的微生物木聚糖酶。例如 , 以樺木木聚糖為底物時宜選用綠色木霉產木聚糖酶; 以棉子殼、玉米芯等木聚糖為底物時宜選用球毛殼菌( Chaetomi um gracil)產的木聚糖酶。這是因為 , 首先木聚糖的結構根據其來源不同而不盡相同, 除了木

24、糖殘基以21 ,4糖苷鍵相連構成的主鏈外, 一般還含有其他種類的糖和其他基團形成的側鏈或簡單的支叉結構 , 有的木聚糖還含有乙?；鶄孺? 因此大多數(shù)木聚糖為非均一性多聚糖。其次 , 木聚糖酶是一類復合酶系, 主要包括內切 2 木聚糖酶、端切木聚糖酶、 2 木糖苷酶等。不同來源的酶系組分有所不同。目前, 已報道的能產木聚糖酶的微生物有細菌、鏈霉菌、曲霉、青霉、木霉和毛殼霉等, 它們所含的酶系不盡相同 , 當用于制備低聚木糖時 , 則希望得到僅從內部切21 ,4糖苷鍵的酶 ,從而得到酶解產物木二糖、木三糖 , 而希望沒有或減少從一端切21 ,4 糖苷鍵的酶和水解木二糖、木三糖的木糖苷酶。入江利夫等

25、的研究指出, 綠色木霉產木聚糖酶對不同來源的木聚糖底物有較好的適應性, 因此是較理想的低聚木糖生產用木聚糖酶。后來 , 他們又轉而對球毛殼霉木聚糖酶進行研究, 通過對球毛殼霉菌株進行誘變 , 大幅度提高了球毛殼霉菌株的產木聚糖酶能力, 同時也大大改善了木聚糖酶系組成。誘變后菌株 ( Chaetomi um gracil1161)的木聚糖酶酶活從出發(fā)菌株的 21 U/ g 培養(yǎng)物提高到 2 410 U/ g培養(yǎng)基 ( 固態(tài)發(fā)酵 ) ,酶液用于水解word 完美格式專業(yè)資料樺木木聚糖得到的水解產物的低聚木糖與木糖之比也從原來的34/ 66上升到72/ 21。他們對球毛殼霉變異菌株1161 進行進一

26、步的215 t規(guī)模的固態(tài)發(fā)酵生產木聚糖酶的試驗 , 固態(tài)發(fā)酵的酶活進一步提高到2 600 U/ g培養(yǎng)基。日本已將該項技術用于低聚木糖的工業(yè)化生產, 用玉米芯為原料 , 堿法制備木聚糖后再用球毛殼菌固定發(fā)酵生產。江南大學( 原無錫輕工大學 ) 生物工程學院陶文沂教授課題組自1996 年以來 , 先后承擔了江蘇省科技廳“九五”工業(yè)攻關項目及國家輕工總局重點科研項目“木聚糖酶的生產和應用研究” , 已于 2000 年 5 月完成了工廠 8m3 發(fā)酵罐規(guī)模的生產性實驗研究 , 已經通過江蘇省科技廳以及原國家輕工總會組織的專家組驗收和鑒定。 選育獲得了 1 株產木聚糖酶菌株 , 該菌株不產纖維素酶 ,

27、 且所產的木聚糖酶酶系中幾乎不含木糖苷酶 , 對不同來源的底物有良好的適應性。 利用該菌產的木聚糖酶粗酶直接酶解麩皮、 蔗渣以及玉米芯等來源的木聚糖時 , 所得的水解產物不含木糖 , 且水解得到的粗品中以木二糖和木三糖 2 個組分為主 , 完全符合高純度低聚木糖生產的要求。 該工藝目前已經申請國家發(fā)明專利并獲受理 ( 申請?zhí)?:CN0010978811)。（三）本項目采用的方案酶法制取低聚木糖 (Xyloo ligo saccharide)低聚木糖是2 7個木糖以B(1 4) 糖苷鍵結合而成的低聚糖,是木糖的直鏈低聚糖。 低聚木糖一般是從富含木聚糖 (Xylan)的植物 ( 如玉米芯、蔗渣、棉

28、籽殼和麩皮等) 為原料 ,通過木聚糖酶的水解作用 ,然后分離精制而獲得。 自然界中很多霉菌和細菌能產生木聚糖酶 (Xylanase ) ,工業(yè)上多采用球毛殼霉(Chaetom ium globo sum )產生內切型木聚糖酶進行木聚糖的水解 , 然后分離提純而制得低聚木糖。 低聚木糖產品的主要成分為木糖、 木二糖、木三糖和三糖以上的木聚糖 , 其中木二糖為主要有效成分。木二糖是兩個木糖分子以 B, 14 鍵相連而構成的 , 甜度為蔗糖的 40%。低聚木糖的生產工藝包括木聚糖的提取和精制 , 木聚糖的水解和低聚木糖的純化。木聚糖的提取 : 乙醇、氯化鈉預浸洗除去可溶性糖和粗蛋白 , 氫氧化鈉抽提

29、 , 乙酸中和 , 最后用乙醇將木聚糖沉淀出來 12 。木聚糖的酶法水解 : 低聚木糖是通過內切木聚糖酶水解木聚糖而獲得 , 許多絲狀真菌都產木聚糖酶 , 但往往不止一種酶 , 如還產 B21, 42 木糖苷酶。 B21, 42 木聚糖酶在水解木聚糖時 , 不會水解木二糖 , 而 B21, 42 木糖苷酶則會水解木二糖為木糖 13 。因此 , 篩選產木聚糖酶活高而 B21, 42 木糖苷酶活低的菌株是生產的關鍵。word 完美格式專業(yè)資料低聚木糖的生產過程包括木聚糖的提取和精制、木聚糖的水解和純化幾個步驟。具體工藝如下：玉米芯木聚糖提取精制精制木聚糖液酶降解粗產品精制濃縮普通產品進一步提純高純

30、產品。（四）工藝計算1. 木聚糖酶活力測定。于2. 4ml 5. 0 g/ L樺木木聚糖溶液 (pH 4. 6檸檬酸 2Na2HPO4緩沖液配制 ) 中加入 0. 1 ml 適當稀釋的酶液 ,50 反應 15 min , 立即加入 2. 5 ml DNS試劑終止反應 , 沸水浴 7 min 顯色 , 于540 nm比色。在上述條件下 , 以 1 min 水解木聚糖產生 1 mol 還原糖 ( 以木糖計 ) 的酶量定義為 1 個酶活力國際單位 ( IU)8 。2. 還原糖 (RS) 測定。采用 3 ,52 二硝基水楊酸 (DNS) 法測定還原糖 ( 以木糖計 ,g/ L)3.總糖量 (TS) 測

31、定。取一定量樣品 , 加入濃硫酸至終濃度 72 g/ L ,100水解 2 h , 用 5 mol/ L的 NaOH溶液中和并定容 , 過濾 , 取濾液測定還原糖量。4.溶出總糖量 ( %)計算。酸和酶水解液于 4 000 r/ min 離心 20 min ,取上清液測定總糖量 , 即為可溶性總糖量。5. 溶出總糖量 ( %) = 可溶性總糖量 / 風干玉米芯質量× 1006. 可溶性糖平均聚合度 (DP) 計算。木聚糖經酸和 / 或酶水解 , 其分子被降解 ,導致還原糖量上升 , 同時水溶性增加。一般可用 ( 水解液 ) 可溶性糖平均聚合度 (DP) 來衡量木聚糖被水解的程度 , 其數(shù)值越接近 1. 0 , 表示水解越徹底。當用玉米芯等含有的木聚糖來制備低聚木糖時, 該數(shù)值一般控制在 1. 7 1. 8 。平均聚合度 (DP) =可溶性總糖量 (g) /還原糖量 (g)五、建廠規(guī)模與廠址選擇（一）建廠規(guī)模擬建年產 200 噸低聚木糧的設備， 一期目標為年產100 噸，滿負荷生產時產量達 200 噸，隨著市場份額不斷擴大可再擴充產量，擴充產量時只需要更換部分設備，設備