一种高温高压处理制备低聚木糖的方法[发明专利]
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910997521.1
(22)申请日 2019.10.19
(66)本国优先权数据
201910596633.6 2019.07.04 CN
(83)生物保藏信息
CGMCC No. 17970 2019.06.14
(71)申请人 山东百龙创园生物科技股份有限公
司
地址 251200 山东省德州(禹城)国家高新
技术产业开发区德信大街
(72)发明人 窦宝德 刘伟 窦光朋 杜倩
干昭波 邵先豹 李方华
(74)专利代理机构 济南金迪知识产权代理有限
公司 37219
代理人 杨磊
(51)Int.Cl.C12P 19/14(2006.01)C12P 19/00(2006.01)C12P 19/12(2006.01)C12P 19/04(2006.01)C12N 1/14(2006.01)C12N 9/24(2006.01)C12R 1/885(2006.01) (54)发明名称
一种高温高压处理制备低聚木糖的方法
(57)摘要
本发明涉及一种高温高压处理制备低聚木
糖的方法,包括步骤如下:将玉米芯粉碎后过筛
加入水调成预混料;将预混料进行高温高压处
理,得木聚糖粗提液,处理温度95℃-140℃,处理
压力0.05-0.25MPa;将得到的木聚糖粗提液调整
质量浓度至4%-6%,pH为4.2-4.8之间,进行微
波处理,得到木聚糖液;其中微波频率为
2450MHZ ,处理温度为40-55℃,微波时间10-
25min;将木聚糖液加入木聚糖酶进行酶解,得低
聚木糖粗液;将低聚木糖粗液进行灭酶处理后,
进行脱色处理、离子交换处理、浓缩处理,即得。
本发明使用高温高压工艺处理工艺制得低聚木
糖,克服传统生产工艺的缺点,取代了传统的化
学法处理,制备过程中不使用酸碱,避免了污水
的大量排放,
减小环保压力。
权利要求书1页 说明书10页CN 110628846 A 2019.12.31
C N 110628846
A
1.一种高温高压处理制备低聚木糖的方法,包括步骤如下:
将玉米芯粉碎后过筛加入水调成预混料;
将预混料进行高温高压处理,得木聚糖粗提液,处理温度95℃-140℃,处理压力0.05-0.25MPa;
将得到的木聚糖粗提液调整质量浓度至4%-6%,pH为4.2-4.8之间,进行微波处理,得到木聚糖液;其中微波频率为2450MHZ,处理温度为40-55℃,微波时间10-25min;
将木聚糖液加入木聚糖酶进行酶解,得低聚木糖粗液;
将低聚木糖粗液进行灭酶处理后,进行脱色处理、离子交换处理、浓缩处理,即得到低聚木糖溶液。
2.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,玉米芯的粉碎粒径为过80-120目筛,预混料的质量浓度为8%-12%。
3.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,高温高压处理温度为115℃-128℃,处理压力0.09-0.18MPa,处理时间为4-8小时。
4.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,酶解前将木聚糖液调节质量浓度为4%-6%,木聚糖酶的加入量为4-6g/kg干物质。
5.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,酶解反应温度为50℃-60℃,酶解反应时间为20-40h。
6.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,灭酶处理方式为高温灭酶,灭酶温度为85℃-98℃,灭酶时间为10-15min。
7.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,脱色处理过程为使用活性炭脱色,活性炭添加量为低聚木糖粗液干基质量的0.8-5%,脱色温度为78-85℃,脱色保温时间为15-30min,脱色时液体流速为20-30mL/min。
8.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,离子交换处理过程使用的离子交换柱是阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱的组合柱,离子交换处理温度25-35℃,离子交换处理的流速为15-25mL/min。
9.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,浓缩处理方式为真空旋转浓缩,工作压力-0.1MPa,工作温度为60-80℃,浓缩处理后至干物质浓度为60%-78%。
10.根据权利要求1所述的高温高压处理制备低聚木糖的方法,其特征在于,木聚糖液加入木聚糖酶进行酶解的过程中,所用的木聚糖酶为如下菌株产生的木聚糖酶:
所述菌株为里氏木霉(Trichoderma reesei)BLCY -007,2019年6月14日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号CGMCC No.17970,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
权 利 要 求 书1/1页CN 110628846 A
一种高温高压处理制备低聚木糖的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种低聚木糖的制备方法,属于食品原料制造领域。
背景技术
[0002]人体肠道健康与肠道内细菌菌群的分布息息相关,其中,肠道内的益生菌大量繁殖后,可以治疗因大量使用抗生素而导致的伪膜性肠炎;治疗便秘和慢性腹泻;保护肝脏;放置高血压和动脉硬化以及抗衰老、降低血清胆固醇、预防癌症和抑制肿瘤生长的作用。
人体肠道内的益生菌主要有乳酸菌、双歧杆菌等。
[0003]低聚木糖是聚合糖类中增殖双歧杆菌功能最强的品种之一,它的功效性是其他聚合糖类的近20倍,人体肠胃道内没有水解低聚木糖的酶,所以其可直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用,促进双歧杆菌增殖同时产生多种有机酸。
降低肠道PH值,抑制有害菌生长,使益生菌在肠道大量增殖,达到上述的保健功效,这就就是低聚木糖的保健奥秘所在。
[0004]目前,低聚木糖的制备多以玉米芯为原料,经碱或酸等化学方法处理得到木聚糖,再经过木聚糖酶、复合酶进行二次酶解制得低聚木糖粗液。
关于低聚木糖的制备也有诸多专利文件报道,例如:中国专利文件CN109354628A一种低聚木糖的制备方法,包括以下步骤:将玉米芯碱性粉碎后冷冻使细胞壁破裂,然后置于酸性环境下超声处理,先后经过AMBERJET 1200H和Amberlite XAD-16处理后得到木聚糖溶液备用;采用木聚糖酶对木聚糖溶液进行酶解,得到低聚木糖溶液,将低聚木糖溶液进行结晶。
[0005]再例如:中国专利文件CN108949860A一种功能性低聚木糖的酶解高效制备工艺方法。
其包括以下步骤:制备木聚糖,制备粗酶液后水解木聚糖并以超滤得到的截留液为碳源制备木聚糖酶,将木聚糖酶负载于介孔硅载体后对木聚糖进行酶解以得到低聚木糖。
[0006]中国专利文件CN108359696A公开了一种低聚木糖的制备方法,包括以下步骤:将甘蔗渣粉碎成粉末,将甘蔗渣粉末、水和甘蔗糖蜜混合,得到第一混合物;第一混合物经pH 值调节和升温后添加复合酶制剂,恒温处理,得到第二混合物;第二混合物湿热灭菌、冷却、添加黑曲霉菌株,稳定培养发酵,得到发酵液;发酵液经板框压滤,添加过滤除色助剂,得到滤渣和清液;将滤渣烘干、粉碎,得到饲用低聚木糖;将清液进行真空喷雾干燥,得到高纯度低聚木糖。
[0007]中国专利文件CN108004284A公开了一种聚合度2~6的低聚木糖的制备方法,包括以下步骤:(1)将富含木聚糖的原料加水进行高温水解,离心得到水解液;(2)将水解液进行纳滤处理,得到低聚木糖截留液;(3)使用内切木聚糖酶对低聚木糖截留液进行酶解,得到聚合度2~6的低聚木糖液。
[0008]中国专利文件CN106755615A公开了一种水热法与稀乙酸水解法联合降解木质纤维素生物质的方法,包括以下步骤:(1)将木质纤维素生物质干燥并粉碎后,以水为反应溶剂,进行水热法预处理,反应结束后迅速冷却,至固液分离,收集固体;(2)以100mmol/L以下浓度的乙酸水溶液为反应溶剂,将步骤(1)中获得的固体进行水热法水解反应,反应结束后迅速冷却,固液分离,收集水解液;(3)对收集的水解液进行精制得到低聚木糖产品。
[0009]中国专利文件CN106636480A公开了一种用玉米芯制作低聚木糖的方法,A、选取合格的玉米芯,对玉米芯进行粉碎处理;B、将步骤A得到的玉米芯置入水中浸泡并加入醋酸;
C、将步骤B得到的混合物进行高压蒸煮得到水解液;
D、将步骤C得到的水解液冷却;
E、在步骤D处理过的水解液进行保温糖化;
F、对步骤E得到的糖化液升温灭菌;
G、对步骤F得到的糖化液进行降温;
H、对步骤G得到的糖化液进行挤压脱水;J、将步骤H得到的液体进行第一次脱色处理;K、将步骤J得到的液体依次进行膜过滤和膜浓缩处理;L、将步骤K得到的液体进行净化;M、将步骤L得到的液体进行蒸发浓缩;N、将步骤M得到的液体进行色谱分离得到低聚木糖。
[0010]但是,上述现有技术均存在诸多缺点,例如:制备工艺复杂、过程中使用大量的酸碱,造成大量污水排放,带来严重的环境污染、副反应多造成副产物多,产品提纯困难、低聚木糖提取率低。
发明内容
[0011]针对现有技术的不足,本发明提供一种高温高压处理制备低聚木糖的方法。
本发明使用高温高压工艺处理玉米芯得到木聚糖,再加入木聚糖酶酶解制备得到低聚木糖粗液,过程中不使用酸碱,避免了污水的大量排放,减小环保压力,同时过程中仅有一次加酶酶解,减少了生产成本,本发明使用新研发的里氏木霉产生的木聚糖酶进行酶解,酶活高达508U/ml,进一步提高了低聚木糖的提取效率。
[0012]本发明的技术方案如下:
[0013]一种高温高压处理制备低聚木糖的方法,包括步骤如下:
[0014]将玉米芯粉碎后过筛加入水调成预混料;
[0015]将预混料进行高温高压处理,得木聚糖粗提液,处理温度95℃-140℃,处理压力0.05-0.25MPa;
[0016]将得到的木聚糖粗提液调整质量浓度至4%-6%,pH为4.2-4.8之间,进行微波处理,得到木聚糖液;其中微波频率为2450MHZ,处理温度为40-55℃,微波时间10-25min;[0017]将木聚糖液加入木聚糖酶进行酶解,得低聚木糖粗液;
[0018]将低聚木糖粗液进行灭酶处理后,进行脱色处理、离子交换处理、浓缩处理,即得到低聚木糖溶液。
[0019]根据本发明,优选的,玉米芯的粉碎粒径为过80-120目筛,预混料的质量浓度为8%-12%。
[0020]根据本发明,优选的,高温高压处理温度为115℃-128℃,处理压力0.09-0.18MPa,处理时间为4-8小时。
[0021]根据本发明,优选的,酶解前将木聚糖液调节质量浓度为4%-6%;优选的,木聚糖酶的加入量为4-6g/kg干物质;优选的,酶解反应温度为50℃-60℃,酶解反应时间为20-40h,酶解反应为静置反应。
[0022]根据本发明,优选的,木聚糖液加入木聚糖酶进行酶解的过程中,所用的木聚糖酶为如下菌株产生的木聚糖酶,酶活达508U/ml;
[0023]所述菌株为里氏木霉(Trichoderma reesei)BLCY-007,2019年6月14日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号CGMCC No.17970,地址:北
京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
[0024]上述里氏木霉筛选过程如下:
[0025](1)原始菌种的筛选:
[0026]富集培养
[0027]选取山东德州百龙创园低聚木糖生产车间附近的土壤,用小铲子除去表土,取离地面10~20cm处的土壤约10g,用无菌水稀释10倍,加入PDA培养基进行富集培养,24℃~28℃的条件下培养24-48h。
[0028]所述PDA培养基原料组分如下:
[0029]马铃薯提取液1.0L,葡萄糖20.0g,琼脂15.0g。
[0030]马铃薯提取液按如下方法制备:取去皮马铃薯200g,切成小块,加水1.0L煮沸30min,滤去马铃薯块,将滤液补足至1.0L。
[0031]纯种分离
[0032]采用划线分离法,取一支盛有5ml无菌水的大试管,取步骤(1)中富集培养后的菌液2ml放入其中稀释,充分振荡分散,用接种环以无菌操作挑取稀释液一环先在平板培养基一边做第一次平行划线3~4条,再转动培养皿约60度角,将接种环上剩余物烧掉,待冷却后同一次划线方法做第二次划线,同法依次做第三次和第四次划线。
划线完毕,盖上皿盖,将培养皿倒置,28~38℃培养24h后,挑取单个菌落接种于10个斜面培养基上,得斜面种子,分别编号01~10。
[0033]将01~10斜面种子接种于摇瓶培养基中培养24~28℃培养36h,对01~10摇瓶发酵液进行木聚糖酶酶活测定,03号摇瓶酶活最高,达到105U/ml。
[0034]所述平板培养基原料组分如下:
[0035]马铃薯提取液1.0L,葡萄糖20.0g,琼脂15.0g。
[0036]所述斜面培养基组分如下,均为重量百分比:
[0037]马铃薯提取液1.0L,葡萄糖20.0g,琼脂15.0g。
[0038]所述摇瓶培养基组分如下:
[0039]去皮马铃薯200g,葡萄糖20g,KH2PO4 3g,MgSO4·7H2O 1.5g。
将上述组分混合后加水1.0L煮沸30min,滤去马铃薯块,将滤液补足至1.0L。
[0040]对01~10摇瓶发酵液接种于种子培养基中,在24℃~28℃的条件下,增殖培养10~20h,制得种子液;
[0041]种子培养基原料组分如下:
[0042]去皮马铃薯200g,葡萄糖20g,KH2PO4 3g,MgSO4·7H2O 1.5g。
将上述组分混合后加水1.0L煮沸30min,滤去马铃薯块,将滤液补足至1.0L。
[0043]取种子液,按体积比1~10%的比例接种于发酵培养基中,在24℃~28℃,扩大培养24~36h,即得菌体发酵液。
[0044]发酵培养基原料组分如下,均为重量百分比:
[0045]玉米芯25%,葡萄糖4%,牛肉膏6%,蛋白陈1%,无水硫酸镁0.01%,磷酸氢二钾0.02%,硫酸铵0.02%,余量水,pH=5.0~6.0。
[0046](2)突变剂或紫外线照射诱导突变过程:
[0047]诱变筛选
[0048]对03号菌种进行紫外线诱变,紫外线诱变采用15W紫外线灯20cm照射,照射时间为180s,得到的高产菌种再进行甲基磺酸乙酯诱变处理,最终得到高产木聚糖酶的菌株命名为BLCY-007,其产木聚糖酶在最适条件下,酶活达到508U/ml。
[0049]酶活测定:
[0050](i)木聚糖酶活单位的定义
[0051]在37℃、pH值为5.5的条件下,每分钟从浓度为5mg/ml的木聚糖溶液中释放1μmol 还原糖所需要的酶量即为一个酶活力单位U。
[0052](ii)酶活测定方法
[0053]取2ml浓度为1%的木聚糖底物(pH=5.5乙酸-乙酸钠缓冲液配制),加入到比色管中,37℃平衡10min,再加入2ml经pH=5.5乙酸-乙酸钠缓冲液适当稀释并经37℃平衡好的酸性木聚糖酶酶液,混匀于37℃精确保温反应30min。
反应结束后,加入5ml DNS试剂,混匀以终止反应。
然后沸水浴煮沸5min,用自来水冷却至室温,加蒸馏水定容至25ml,混匀后,以标准空白样为空白对照,在540nm处测定吸光值A E。
[0054]酶活计算公式:
[0055]X D=[(A E-A B)×K+C0]×N×1000/(M×t)
[0056]式中:X D为稀释酶液中木聚糖酶的活力,U/ml;A E为酶反应液的吸光度;A B为酶空白液的吸光度;K为标准曲线的斜率;C0为标准曲线的截距;M为木糖的摩尔质量,150.2g/mol;t为酶解反应时间,min;N为酶液稀释倍数;1000为转化因子,1mmol=1000μmol。
[0057]根据本发明,优选的,灭酶处理方式为高温灭酶,灭酶温度为85℃-98℃,灭酶时间为10-15min。
[0058]根据本发明,优选的,脱色处理过程为使用活性炭脱色,活性炭添加量为低聚木糖粗液干基质量的0.8-5%,脱色温度为78-85℃,脱色保温时间为15-30min,脱色时液体流速为20-30mL/min;
[0059]优选的,离子交换处理过程使用的离子交换柱是阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱的组合柱,离子交换处理温度25-35℃,离子交换处理的流速为15-25mL/min;进一步优选的,所述的阳离子交换柱为强酸阳性树脂,所述的阴离子交换柱为弱碱阴性树脂;[0060]优选的,浓缩处理方式为真空旋转浓缩,工作压力-0.1MPa,工作温度为60-80℃,浓缩处理后至干物质浓度为60%-78%。
[0061]根据本发明,一种优选的实施方案,包括步骤如下:
[0062](1)调浆:称取一定量玉米芯粉碎后过80-120目筛,调成质量浓度为8%-12%的预混料,其中调浆所用水为纯净水;
[0063](2)高温高压处理:将步骤所述的(1)中的预混料进行高温高压处理,得到木聚糖液;其中处理温度为115℃-128℃,处理时间为4-8小时,处理压力为0.09-0.18MPa;[0064](3)二次调浆:将步骤(2)所述的木聚糖液,调成质量浓度4%-6%的反应前液,pH 调至为4.2-4.8之间;
[0065](4)酶解:向步骤(3)所述的反应前液中加入木聚糖酶进行酶解反应,木聚糖酶的加入量为4-6g/kg干物质,得到低聚木糖粗液;其中,酶解反应温度为50℃-60℃,酶解反应时间为20-40h,酶解反应为静置反应,所用木聚糖酶为使用里氏木霉(Trichoderma reesei)BLCY-007产生的木聚糖酶;
[0066](5)灭酶:将步骤(4)所述的低聚木糖粗液进行灭酶处理,其中灭酶方式为高温灭酶,灭酶温度为85℃-98℃,灭酶时间为10-15min;
[0067](6)精制处理:将步骤(5)所述的灭酶后液体进行脱色处理、离子交换处理、浓缩处理,得到低聚木糖液体;其中脱色处理使用活性炭脱色,活性炭添加量为灭酶后液体干基质量的0.8-5%,脱色温度为78-85℃,脱色保温时间为15-30min,脱色时液体流速为20-30mL/ min;离子交换处理使用的离子交换柱是阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱的组合柱,离子交换处理温度25-35℃,离子交换处理的流速为15-25mL/min;
[0068]浓缩方式为真空旋转浓缩,工作压力-0.1MPa,工作温度为60-80℃,浓缩至干物质质量浓度为60%-78%。
[0069]本发明的有益效果
[0070]1、传统的生产工艺往往需要耐酸碱的设备,一次性投资大;制备工艺复杂,不利于控制反应的进行,副反应多造成副产物多,产品提纯困难,过程中使用大量的酸碱,造成大量污水排放,带来严重的环境污染;本发明使用高温高压工艺处理工艺制得低聚木糖,克服传统生产工艺的缺点,取代了传统的化学法处理,制备过程中不使用酸碱,避免了污水的大量排放,减小环保压力。
[0071]2、本发明使用获得的高产木聚糖酶的里氏木霉BLCY-007,其发酵液中的木聚糖酶酶活可达到508U/ml,较传统木聚糖酶活提高60%以上,显著降低生产成本,同时进一步提高了低聚木糖的收率。
[0072]3、本发明的木聚糖收率和低聚木糖提取率均较传统生产方式有了大幅度的提升,木聚糖的收率达到64%以上,最高达83%;低聚木糖的提取率达72%以上,最高达87%;过程中仅有一次加酶酶解,有效地降低了生产成本。
具体实施方式
[0073]下面通过具体实施例对本发明作进一步说明,但不限于此。
[0074]实施例中所用原料均为常规市购产品,其中:实施例1-3所用木聚糖酶为青岛蔚蓝生物股份有限公司生产的木聚糖酶S P-m i n。
实施例4所用的木聚糖酶为里氏木霉(Trichoderma reesei)BLCY-007产生的木聚糖酶。
[0075]所述的阳离子交换柱为强酸阳性树脂,所述的阴离子交换柱为弱碱阴性树脂;[0076]实施例中所用“%”如无特殊说明,均为质量百分比。
[0077]木聚糖收率=实际得到的木聚糖质量/理论上可以得到的木聚糖质量×100%[0078]低聚木糖提取率=低聚木糖质量/木聚糖质量×100%。
[0079]实施例1
[0080]一种高温高压处理制备低聚木糖的方法,包括步骤如下:
[0081](1)调浆:称取5.5g玉米芯,调成浓度为10%的预混料,其中调浆所用水为纯净水。
[0082](2)高温高压处理:将上述液体进行高温高压处理,处理温度为121℃,处理时间为5小时,处理压力为0.10MPa。
[0083](3)二次调浆:将高温高压处理后的液体,调成浓度5%的反应前液,PH调至4.5。
[0084](4)酶解:向反应前液中加入木聚糖酶,进行酶解反应,得到低聚木糖粗液,木聚糖酶的加入量为4g/kg干物质;酶解反应温度为55℃,酶解反应时间为23h,酶解反应为静置反
应。
[0085](5)灭酶:将上述的低聚木糖粗液进行灭酶处理。
灭酶温度为85℃,灭酶时间为10min。
[0086](6)精制处理:将上述液体进行精制处理。
包括:脱色,活性炭添加量为干基的1%,脱色温度为85℃,脱色保温时间为20min,脱色时液体流速为25mL/min;
[0087]离子交换处理,使用的离子交换柱是阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱的组合柱,离子交换处理温度25℃,离子交换处理的流速为20mL/min;
[0088]真空旋转浓缩,工作压力-0.1MPa,工作温度为75℃。
浓缩至干物质浓度为75%,得到低聚木糖液。
[0089]经检测,木聚糖收率为64%,低聚木糖提取率72%。
[0090]实施例2
[0091]一种高温高压处理制备低聚木糖的方法,包括步骤如下:
[0092](1)调浆:称取5g玉米芯,调成浓度为9%的预混料,其中调浆所用水为纯净水。
[0093](2)高温高压处理:将上述液体进行高温高压处理,处理温度为121℃,处理时间为6小时,处理压力为0.10MPa。
[0094](3)二次调浆:将高温高压处理后的液体,调成浓度4%的反应前液,pH调至4.7。
[0095](4)酶解:向反应前液中加入木聚糖酶,进行酶解反应,得到低聚木糖粗液,木聚糖酶的加入量为5g/kg干物质;酶解反应温度为52℃,酶解反应时间为24h,酶解反应为静置反应。
[0096](5)灭酶:将上述的低聚木糖粗液进行灭酶处理。
灭酶温度为85℃,灭酶时间为10min。
[0097](6)精制处理:将上述液体进行精制处理。
包括:脱色,活性炭添加量为干基的1%,脱色温度为85℃,脱色保温时间为20min,脱色时液体流速为25mL/min;
[0098]离子交换处理,使用的离子交换柱是阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱的组合柱,离子交换处理温度25℃,离子交换处理的流速为20mL/min;
[0099]真空旋转浓缩,工作压力-0.1MPa,工作温度为75℃。
浓缩至干物质浓度为75%的低聚木糖液。
[0100]经检测,木聚糖收率为66%,低聚木糖提取率78%。
[0101]实施例3
[0102]一种高温高压处理制备低聚木糖的方法,包括步骤如下:
[0103](1)调浆:称取5g玉米芯,调成浓度为10%的预混料,其中调浆所用水为纯净水。
[0104](2)高温高压处理:将上述液体进行高温高压处理,处理温度为121℃,处理时间为1小时,处理压力为0.10MPa。
[0105](3)二次调浆:将高温高压处理后的液体,调成浓度4%的反应前液,pH调至4.7。
[0106](4)酶解:向反应前液中加入木聚糖酶,进行酶解反应,得到低聚木糖粗液,木聚糖酶的加入量为6g/kg干物质;酶解反应温度为52℃,酶解反应时间为12h,酶解反应为静置反应。
[0107](5)灭酶:将上述的低聚木糖粗液进行灭酶处理。
灭酶温度为85℃,灭酶时间为10min。
[0108](6)精制处理:将上述液体进行精制处理。
包括:脱色,活性炭添加量为干基的1%,脱色温度为85℃,脱色保温时间为20min,脱色时液体流速为25mL/min;
[0109]离子交换处理,使用的离子交换柱是阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱的组合柱,离子交换处理温度25℃,离子交换处理的流速为20mL/min;
[0110]真空旋转浓缩,工作压力-0.1MPa,工作温度为75℃。
浓缩至干物质浓度为75%的低聚木糖液。
[0111]经检测,木聚糖收率为65%,低聚木糖提取率77%。
[0112]实施例4
[0113]一种高温高压处理制备低聚木糖的方法,包括步骤如下:
[0114](1)调浆:称取5g玉米芯,调成浓度为9%的预混料,其中调浆所用水为纯净水。
[0115](2)高温高压处理:将上述液体进行高温高压处理,处理温度为121℃,处理时间为6小时,处理压力为0.10MPa。
[0116](3)二次调浆:将高温高压处理后的液体,调成浓度4%的反应前液,pH调至4.7。
[0117](4)酶解:向反应前液中加入木聚糖酶,进行酶解反应,得到低聚木糖粗液,木聚糖酶的加入量为5g/kg干物质;酶解反应温度为52℃,酶解反应时间为24h,酶解反应为静置反应。
[0118]所述的木聚糖酶为里氏木霉(Trichoderma reesei)BLCY-007产生的木聚糖酶,所述里氏木霉(Trichoderma reesei)BLCY-007,2019年6月14日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号CGMCC No.17970,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
[0119]上述里氏木霉筛选过程如下:
[0120]A、原始菌种的筛选:
[0121]富集培养
[0122]选取山东德州百龙创园低聚木糖生产车间附近的土壤,用小铲子除去表土,取离地面10~20cm处的土壤约10g,用无菌水稀释10倍,加入PDA培养基进行富集培养,24℃~28℃的条件下培养24-48h。
[0123]所述PDA培养基原料组分如下:
[0124]马铃薯提取液1.0L,葡萄糖20.0g,琼脂15.0g。
[0125]马铃薯提取液按如下方法制备:取去皮马铃薯200g,切成小块,加水1.0L煮沸30min,滤去马铃薯块,将滤液补足至1.0L。
[0126]纯种分离
[0127]采用划线分离法,取一支盛有5ml无菌水的大试管,取步骤(1)中富集培养后的菌液2ml放入其中稀释,充分振荡分散,用接种环以无菌操作挑取稀释液一环先在平板培养基一边做第一次平行划线3~4条,再转动培养皿约60度角,将接种环上剩余物烧掉,待冷却后同一次划线方法做第二次划线,同法依次做第三次和第四次划线。
划线完毕,盖上皿盖,将培养皿倒置,28~38℃培养24h后,挑取单个菌落接种于10个斜面培养基上,得斜面种子,分别编号01~10。
[0128]将01~10斜面种子接种于摇瓶培养基中培养24~28℃培养36h,对01~10摇瓶发酵液进行木聚糖酶酶活测定,03号摇瓶酶活最高,达到105U/ml。