粮食作物中提取低聚木糖技术的研究进展

ｗ ｅｒｅ ｏｖｅｒ－ｖｉｅｗｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｘｙｌｏｏｌｉｇｏｓａቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｃｈａｒｉｄｅ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ
中图分类 号：ＴＳ２０１．１
文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１００８—９５７８（２０１８）０６—０００１—０３
低 聚木糖也称为木寡糖 （ｘｙｌｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ， 简 称 ＸＯＳ），是 由 ２～８个 Ｄ．木 糖 以 １，４一糖 苷 键 依次 连接 而成 的 ［１］。低 聚木 糖可 以通 过分 解戊 聚 糖 得 到 ，无论 工业 上还 是实验 室 中都 可 以通过采 用 不 同 的 方 法 从 粮 食 生 产 的废 弃 物 中 （小 麦 麸 皮 ［２］， 玉米 芯 【３］，甘蔗渣 ｆ４ 等 ）提取低 聚木糖 ，这样不 仅促进功能性食 品基料 的生产工业 向一个新 的方 向发展 ，还可 以处理农林废料。戊 聚糖 是粮食作 物 中半纤维素 的主要成分 ，也就是 说半 纤维素质 量 分数 越 高 的 的材 料 （玉 米 芯 ３５％－４０％ ，甘 蔗 渣 ２４％～２８％， 棉 子 壳 ２５％一２８％， 桦 木 ２４％一３２％， 油茶壳 ２４％～３２％ ）［５】对 降低生产成本越有利 ，而 如何 提高 提取率 是 未来 的研究 方 向 。在 目前 看来 工 业化生产都采用碱法提取 ，酶法提取 ，目前研究人 员更多的采用酸法 、酶法等方法联用 以提高木聚糖 提取率和低聚木糖的收率。提取后 的低聚木糖需要 进 一步 纯化 ，纯化 的方 法有 柱层 析法 、膜 分离 法 、 树 脂分 离法 ［５ 等 。 １ 低 聚木 糖 的提取 方法
Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ ｂｙ ｈｏｍ ｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ．Ｔｈｅ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｘｙ１ｏｏ１ｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｇｒｏｎｏｍ ｉｃ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｏｓｐｅｃｔ
对 比以上提 取低 聚木 糖 的方 法可 以发 现 ：碱法 提取很大程度上需要耐腐蚀 的设备 以及存在污染 问题 。这 种方 法影 响提 取率 的 ２个最 主要 的 因素就 是碱液的浓度和提取温度 ，在碱液浓度越高 ，提取 温度越高 的情况下 ，提取率也会越高 ，这同刘凯旋 等 ［９ 的研究结果一致。此方法好处是反应结束后
粮食农作物的秸秆 、叶片等植物组织中的木聚 伟 【ｌ 利用超声辅助提取低聚木糖 ，在超声功率为
糖会在 酸的作 用下水解成可溶性的聚合度更小 的 ３２０ Ｗ 、蒸 煮时 间为 ２ ｈ、蒸 煮温度 为 １００℃条 件下 ， 木聚糖 ，这样就将木聚糖从粮食农作物纤维素中提 麸皮 中的木 聚糖 提取率 为 ６０．２７％。
收 稿 日期 ：２０１７—１２－２１ 作者简介 ：岳文喜 （１％２～ ），男，副教授 ，副院长 ，研究方向为食品化学。 通信作者 ：隋明 （１９８６一 ），男，讲 师，在读博 士 ，研 究方 向为食品科 学。
２
粮 食 与 油 脂
２０１８年第 ３１卷 第 ６期
碱 液可 以 回收利 用 ，并 可 以用 一些 手段 分离 碱液 中 的阿魏酸 ［１叫等价格 昂贵 的天然产物 ，变农业废弃 物 为宝 ，降低成 本 。
木 聚糖溶 解 于一 定浓 度 的碱性 溶液 中 ，可 以采 用 稀碱溶液浸泡或者 同时将浸泡液升高到一定的 温度 （６０℃左 右 ）来 提取 木 聚糖 【６】。
ＳＺＣＺＯＤＲＡＫ【 采 用 等 量 体 积 的 ９６％ 乙 醇 和 ８％ＮａＯＨ混 合 液 处 理 稻 草 ，酶 解 率 达 ６５％。 此 方 法 可行 ，但 是对 设备 耐 高温 的要求 很大 ，而且 耗 能 大 。唐艳斌等 采用碱液浓度 １５％，浸提温 度高 达 ８０℃ ，木 聚糖 的提取 率提 升 到 ３４．３％。
Ｙ ＵＥ Ｗ ｌｅｎ．ｘｉ ．ＳＵＩ Ｍ ｉｎｇ ＇。
（１．Ｓｉｃｈｕａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ ６１１８００，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓ ｔｒｙ，Ｔｅｘｔｉｌｅ＆ Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５，Ｓｉｅｈｕａｎ，
低聚木糖 的提取分离步骤分为 ３步 ：木聚糖 的
提取 、木聚糖的酶解 以及低聚木糖的除杂 、分离和 纯化。植物组织中含有大量的纤维素和半纤维素 ， 而木聚糖是半纤维素的重要成分 ，为 了提取出低聚 木糖需要在酶解之前采用物理 、化学等方法对原料 进行 预处 理 ，提取 出木聚糖 。 １．１ 碱 法 提取
２０１８年 第 ３１卷第 ６期
粮 食 与 油 脂
粮食作物 中提取低聚木糖技术 的研究进展
岳文喜 ，隋 明 （１．四川工商职业技术 学院 四川都 江堰 ６１１８００； ２．四川 大学轻纺与食品 学院 ，四川成都 ６１００６５） 摘 要 ：低聚木糖的提取 分离技术 已经成为 了国内外食品工业研 究的热点。主要叙述 了从粮食
范 丽 等 【ｌ 使 用 蒸 汽 爆 破 法 玉 米 芯 制 备 低 聚 木 糖 ，反 应 温 度 ２００ ｏＣ、 保 压 ３９０ｓ，得 率 可 达 ２０．８％。 孟 煜 等 ［１ 确 定 了加 碱 液 进 行 蒸 汽爆 破 芦
１．２ 酸 法 提 取
苇可 以 得 到 占芦 苇 干 物 质 量 １２．３％ 的 木 二 糖 。 唐
农作 物 中提 取 低 聚木糖 的 分 离和 纯化技 术 的研 究进 展 和 前 景。
关键词 ：低 聚木 糖 ；提取 分 离
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆｘｙｌｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ’ｐｕｒｉｆｉｅｄ ｆｒｏｍ
ａｇｒｏｎｏｍ ｉｃ ｃｒｏｐ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ