玉米芯提取木糖综合实训
玉米芯综合利用方法
可。
的净化处理提供一种复合型高效混凝剂 。 其质量百分
比组分如 下 ：
本混凝剂可广泛应用于工农业源水、 城市中水和 废水的净化处理 ， 且无毒对环境安全。
联 系 人 ：吴 怀 武
碱 改性 淀粉２８ ４５ 沸石 粉 １ ％－ ．％， 聚 ．％～ ．％， ． ２ ８ ４ 多 磷 酸钠 ３ ％ ． 葡 萄糖 酸钠 １ ％～ ．％， ． ５０ ０ ％， ． ２５ 乙二 胺 四 ５ 乙酸钠０５ １ ％， ．％～ ． 聚合 氯化 铝６５ ８８ 铁盐 调节 ５ ． ％～ ．％， 剂 １ ％ ３ ％， 量 。 ． ． 水余 ０ ０
专 利 号 ： ０ ９ ０ ４ １ ０９ ２０ １１４ ５ ．
淀 粉是 天然 的水溶 性高 分 子 ，通过 碱
矿 物 ）粉 细度 要 求 ￣２０目。聚合 氯化 铝 ＞ ０
（Ａ ） Ｐ ｃ 是水溶性的无机高分子。使用Ａ ２， １ Ｏ 面对 越来越 复 杂的水 质和越来 越 高 的环 保要 求 ， 含 量 １％以上 的液 体 。 ０ 铁盐调 节剂 为含 三价铁 离子 的 开发高效 、 适用范围广、 环保无毒 ， 低成本的混凝剂是 酸式盐。 该混凝剂将各组分在水中搅拌溶解（ 分散 ） 即
２４ ２
地址 ： 安徽 省淮南 市永 兴路 淮南 市蔚蓝 水处 理技 术有 限公 司
邮编 ： ３ ０ ７ ２ ２０
专 狲 攮 恭
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Ｖｏ．７Ｎｏ９２ ０ １Ｌ ． ．，０１
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玉米 是一 种常见 的农作 物 ， 种植 面积 大 ， 量高 芯 的化 学分 析结果 表 明 ， 玉米 芯 中含有 大量 的纤
玉米芯制取木糖醇
医药工业：由于木糖醇能降低糖尿病人的血糖值, 并减轻吃得多,喝得多,尿得多症状,所以是糖尿病人 的辅助治疗剂。在日本、德国、前苏联、美国等 发达国家,均将木糖醇作为药物出售。有的国家将 其列人营养药物,因木糖醇能提供热量、能保肝。 此外木糖醇有润肠作用,所以可以作缓溶剂使用。
轻工业：木糖醇可以代替甘油作保湿 剂,例如牙膏生产中和甘油混合作用,能 增加赋效果,在纸张中作增韧剂,在卷烟 中作保湿加香剂.
化学性质：木糖醇受热分子内部脱水,成为环状失水木 糖醇;和各种有机酸反应产生醋类,但和氨基酸不产生褐 变反应;和糖类生成糖昔.木糖醇参与机体交换和酶活动 过程产生影响.当服用木糖醇后,通过磷酸一木酮糖侧路 和糖醛酸外路代谢,大约有50%一60%的木糖醇经正常 代谢为CO2,4%一20%排出体外,有20%一30%被转化 为糖元储存在细胞中.木糖醇进人血液不需要胰岛素就 能透过细胞膜,成为组织营养.当人对糖代谢异常时,木 糖醇能正常代谢.木糖醇有特殊的抗酮体作用.木糖醇不 被酵母和链球菌作用,不产生成醇发酵。
4.8木糖醇结晶工艺流程
氢化液(含醇10%一20%)一脱色过滤(活性 炭滤层法)—离子交换(阳离子树脂脱镍)一 预浓缩(含醇50%)一浓缩(含醇86%一88%) 一助晶(降温1℃/h、总时间40h)一离心一 结晶(副产品母液)。
5、关键设备——水解罐（单批常压低酸水解）
水解罐中玉米芯经预处理完毕 后,加人稀酸,通人蒸汽,使罐内 物料达到沸腾,保温2~h3,使水 解完全。 该水解法,硫酸浓度为1.5%一 2%,温度100一105℃,蒸汽压 力为0.1MPa。水解液含糖3% 一4%,水解液为原料重的5一6 倍。
6、优点与改进
该工艺过程设备简单，易于实现。但效率 较低，能耗大。 连续水解代替单批水解，层析分离代替离 子交换，这样可以缩短水解时间，减小水 解罐体积，提高产品质量。
木糖工艺流程
利用玉米芯为原料制取结晶木糖的通用流程如下：玉米芯―――洗涤―――水解―――脱色―――中和―――离子交换―――真空蒸发―――离子交换―――真空浓缩―――结晶―――离心分离―――干燥―――包装―――成品结晶木糖现将主要工艺步骤叙述如下：1、洗涤玉米芯经皮带送入搅拌洗涤机与轻水充分搅动混合，并连续从洗涤机中溢出，经网带输送机滤除水后即可获得干净的除去泥沙和灰尘的玉米芯。
2、水解经洗涤后的玉米芯通过皮带送入水解锅，然后添加硫酸作为催化剂，用直接蒸汽加热至125℃，水解3小时。
水解液进入后续工序提取木糖，残渣经挤压脱水并烘干后送到烧渣锅炉与煤混合焚烧以获得生产所需蒸汽。
3、脱色脱色分成两次，称为一次脱色和而二次脱色。
二次脱色加新鲜的活性炭，发挥新炭的强大的脱色力来除去一次脱色液中少量的杂质，保证进入离交工段的糖液杂质尽可能的少、减小离交负担。
一次脱色加入二次脱色用过的活性炭，来吸附糖化液中大量的杂质，以此来节省用炭量（该过程称为逆流走炭）4、中和通过添加粉末碳酸钙中和水解液中含有的硫酸催化剂，生成硫酸钙沉淀后过滤除去。
5、离子交换中和后的糖溶液中仍然含有一小部分溶解态的硫酸钙，依次通过阳离子交换和阴离子交换除去剩余的硫酸钙，以免在随后的蒸发过程蒸发器产生结垢。
6、真空蒸发经中和后的水解液浓度（木糖质量百分比浓度）较低，只有6％左右，通过三效真空板式蒸发系统将其中的部分水分蒸发除去，使木糖浓度上升到25％左右。
7、离子交换精制真空蒸发后的水解液（25％木糖溶液）依次进入阳离子交换器和阴离子交换器，经过糖液与阳阴离子树脂交换，为及时准确掌握糖液的质量，在阴柱出口设置测量糖液的电导仪，当糖液的电导率高于某一值时，则说明树脂己失活，需进行树脂再生。
8、真空浓缩经离子交换后的糖液浓度只有22％左右，通过双效真空板式蒸发系统将其中的大部分水分蒸发除去，使木糖浓度上升到80％左右。
以达到后续冷却结晶工序所需的木糖浓度。
玉米芯作木糖醇的化学原理
玉米芯作木糖醇的化学原理
玉米芯作木糖醇的化学原理涉及若干步骤：
1. 提取玉米芯中的淀粉：首先，将玉米芯加热并加入水中，促使淀粉溶解在水中形成淀粉浆。
然后，将淀粉浆经过过滤、洗涤和离心等步骤，将淀粉提取出来。
2. 酶解淀粉产生糖汁：将提取的淀粉与酶（通常是α-淀粉酶）反应，酶会分解淀粉为葡萄糖和其他糖类，形成糖汁。
3. 纯化糖汁：通过过滤、离心、蒸发等技术，将糖汁中的杂质去除，得到纯化的糖汁。
4. 发酵：将纯化的糖汁添加到发酵罐中，与木糖酵母菌（如Candida milleri）一起进行发酵。
发酵过程中，木糖酵母菌会将糖类转化为木糖醇。
5. 分离和纯化木糖醇：通过过滤、结晶、蒸发等技术，将发酵产生的木糖醇与其他杂质分离开来，并将木糖醇进一步纯化，得到最终的木糖醇产品。
总的来说，玉米芯作木糖醇的化学原理是通过提取淀粉、酵解糖类、发酵和分离纯化等步骤，将玉米芯中的糖类转化为木糖醇。
水解玉米芯提取木
水解玉米芯提取木糖一、实验目的通过水解玉米芯，掌握水解玉米芯提取的一般方法。
二、实验原理[]51052n 485nC n O H H O H O H C −→−∆++ →∆+H O H C 5105n三、实验仪器与试剂干燥箱 粉碎机 电子天平 水浴锅 721分光光度计 锥形瓶 容量瓶 玉米芯粉 2%硫酸溶液 苯胺 冰乙酸四、实验步骤1、 玉米芯处理，取新鲜的玉米芯切成半径为D=1cm ，并且放置到沸水中煮1h ，取出来烘干，过40目的筛。
2、水解：将玉米粉5克，2%硫酸溶液50ml 放入锥形瓶中，在沸水浴中水解30min ，冷却后定容到500ml 。
3、过滤：过滤水解液至澄清4、显色：将1ml 过滤液和5ml 苯胺-冰乙酸加入试管中，混匀，放置在70摄氏度的水浴锅中10min ，冷却后于波长为490nm 处测定吸光值。
五、实验记录与结果计算木糖溶液吸光值与含量关系的标准曲线为 y=2.36x+0.3324实验所得的吸光值分别为：y1=0.985; y2=1.045于是所得x1=0.278mg/ml;x2=0.302mg/ml计算出来的两个木糖含量值都在0.21~2.604mg/ml 之间，所以不用再次稀释，故玉米芯中含有的木糖含量可以用下式计算：65000.001100%mx ⨯⨯⨯=⨯木糖含量 故可得 65000.001100%16.68%50.278⨯⨯⨯=⨯=木糖含量1 65000.001100%18.12%50.302⨯⨯⨯=⨯=木糖含量2 故这次实验测得的木糖含量平均值为17.4%六、 结果分析玉米芯中木糖的含量一般在30%左右，此次提取得到的木糖含量为17.4%，回收率为58%，回收率较低，同时与其他小组比较也发现相互间数据差异较大，从这两点可以看出实验中操作还不完善。
总结起来在实验过程中出现的问题有下面几个：1.称取的玉米芯粉重量由于玉米芯粉中木糖含量很高，一点点的玉米芯粉重量差异对结果影响很大，所以在称取时必须精准。
浅谈玉米芯的综合利用
科技情报开发与经济SCI -TECH INFORMATION DEVELOPMENT ＆ECONOMY 2011年第21卷第17期玉米是旱地高产作物，在粮食作物总产量中占有很大的比例，随着套种技术的成熟和应用范围的扩大，玉米产量呈逐年上升的趋势。
目前，我国年产玉米约1.5亿t ，相应玉米芯的产量估计也在4000万t 左右，这么大量的玉米芯除了部分用作糠醛、木糖醇等产品的原料外，很大一部分被作为农业废弃物，直接燃烧处理，造成资源的极大浪费。
即便是用作生产原料的玉米芯，也仅仅是将玉米芯中的半纤维素转为相应产品，而对于玉米芯中其他成分的利用率非常小，这也造成资源的极大浪费。
为此，本文将从玉米芯的主要成分、目前应用状况、综合开发模式等几个方面分析一下玉米芯的综合利用前景。
1玉米芯的主要成分分析表明，玉米芯主要是由35％～40％的半纤维素、32％～36％的纤维素、17％～20％的木质素及1.2％～1.8％的灰分构成。
半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖等，能溶于稀酸液，在稀酸中加热至100℃就能水解成单糖，因此又被称为易水解多糖。
玉米芯半纤维素中含量较高的是木糖、阿拉伯糖组成的多缩戊糖，其次是葡萄糖、甘露糖、半乳糖等组成的多缩已糖，另外还有糖醛酸。
分析表明：玉米芯半纤维素中木糖和葡萄糖糖醛酸的比例约为95∶5。
因此，玉米芯半纤维素的水解物组分非常复杂。
纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，通过β－1，4糖苷键连接而成的直链聚合体，一般不溶于水和碱液，在100℃时也不溶于稀酸，只有加热到160℃～180℃时，在稀酸催化的条件下才开始水解成葡萄糖。
2目前玉米芯的主用应用状况现在，国内许多厂家主要利用玉米芯中的半纤维素生产开发了糠醛、木糖及木糖醇等产品，为玉米芯的深加工、变废为宝打下了很好的基础，同时，也为广大种植户的增收作出了积极的贡献。
其主要工艺路线为：该工艺的工作原理是将玉米芯中半纤维素中的多缩戊糖（不溶于水，无甜味）在酸性水溶液中加热溶解并水解成单糖—戊糖（包括木糖和阿拉伯糖，其中玉米芯原料80％以上是木糖），反应式如下：当水解反应温度超过125℃，会进一步反应生成糠醛，反应式如下：在实际生产过程中，不论是生产糠醛，还是生产木糖、木糖醇，都将水解反应后的渣或渣水经脱水、干燥后送去锅炉用作燃料，这就使得渣或渣水中的纤维素、木质素等成分被废弃。
玉米芯制作低聚木糖
玉米芯制作低聚木糖
功能性低聚糖因具独特的生理功能而成为一种重要的功能性食品基料，已引起全世界的广泛关注。
在日本，功能性低聚糖替代蔗糖而广泛应用在饮料、糖果、糕点、冰淇淋、乳制品及调味品等450多种具体食品的生产上，总销售金额达6亿美元。
鉴于低聚木糖的独特优势，在日本被认为是最具代表性的功能性低聚糖，在我国市场需求及消费潜力十分巨大。
目前低聚木糖的中试工艺已全部完成（年产10t）。
产品糖浆中低聚木糖的含量在70%以上，粉末状低聚木糖含量超过95%，达到日本同类产品的标准。
该生产工艺已通过部级鉴定，为该技术填补了国内空白。
该产品生产工艺先进、可靠。
以玉米芯、蔗渣、棉籽壳为原料。
生产规模为500t/年，主要设备有：15立方米高压反应釜，20立方米发酵罐，各级种子罐（10L，100L，1立方米），无菌超净台，板框过滤，沉降式离心机，釜式过滤器，电渗析器，离子交换树脂柱，薄膜蒸发，喷雾干燥设备等，厂房面积为1200平方米。
据估算，固定资产投资约为1000万元，产品生产成本约3.2万元/t，市场同类产品售价约16万元/t，年利税约5800万元以上，具有良好的经济效益和社会效益。
- 1 -。
水解法提取木聚糖工艺条件的正交实验
１ 材 料 与 方 法
１ １ 材 料 ．
外购普通玉米 芯 ， 准分析纯 木糖 （ 汉三仁科 标 武
技 有 限公 司） Ｄ －０ Ｓ集 热 式 恒 温 加 热 磁 力 搅 拌 器 ， Ｆ １１
３ ％～ ３ ， 纤 维 素 占 ３ ～ ４ ， 质 素 占 ２ ６ 半 ５ ０ 木
（ 上海东玺制冷仪器设备 有 限公 司） ７２型紫外可见 ，５
２ ， ５／ 其次 还含 有少 量 灰 分 等 ， 中 半 纤维 素 的 ９ ６ ］其 主要成 分是 木 聚糖 ． ］
木 聚 糖 是 一 种 五 碳 醛 糖 ， 无 色 至 白 色 结 晶 为
分光光度计 （ 上海精密科学仪器有限公司）离心机． ，
心后 上 清 液 用 ３倍 工 业 酒 精 （ ５ ） 淀 ， 心 得 ９ 沉 离 沉 淀 木聚糖 Ｂ 合 并 沉淀 ＡＢ后 用蒸 馏水 洗 涤呈 乳 ． 白色 于 ３ ７℃烘 干 为 木 聚 糖． 实 验重 复 ３次 ， 各 试
验 结果 取平 均值 ． １ ２ ２ 木 聚 糖 的 测 定 ． ． 取 干 燥 后 的 木 聚 糖 粉
物 和促 进 人 体 对 钙 的 吸 收 等 功 能 ， 以及 耐 热 、 耐 酸 和难 发 酵 等特 点 ， 目前 最 好 的 一 种 功 能 性 低 是
聚 糖 ｌ］ ＿ ． ７ 因 此 ， 玉 米 芯 为 原 料 ， 木 聚 糖 的 提 取 工 艺 以 对
量浓 度 ， 算 木 糖 质 量后 将 其 乘 以木 聚 糖 聚 合 系 计
水解法提取木聚糖工艺条件 的正交实验
张红丽， 何寿林
（ 汉 工 程 大 学 湖 北 省 新 型 反 应 器 与 绿 色化 学 工 艺 重 点 实验 室 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ） 武 湖 ３ ０ ４
玉米芯提取木糖醇技术
玉米芯提取木糖醇技术
一、玉米芯预处理
玉米芯是指被玉米粒包裹的茎秆部分，是木糖醇的主要原料。
提取木糖醇需要先将玉米芯进行预处理，去除杂质和不必要的成分。
具体方法如下：
1.玉米芯清洗：将生玉米芯放入清水中浸泡一定时间，去除表面的泥沙，然后用流动水冲洗干净。
2.玉米芯研磨：将清洗干净的玉米芯放入研磨机中进行研磨，使其成为50目左右的细粉。
二、木糖醇的提取
木糖醇的提取是玉米芯处理中最重要的一步，也是最耗时的过程。
根据以往的生产经验，通常采用以下几种方法进行提取：
1.酸水解法：将玉米芯粉末与稀酸混合，进行水解反应，然后用蒸馏水进行沉淀和过滤，最后得到木糖醇浆液。
2.酶法：在发酵罐内加入木糖醇酶，对玉米芯进行酶解反应，然后进行沉淀、去杂质和过滤等步骤，得到木糖醇。
三、木糖醇的纯化和结晶
经过以上的提取工艺，得到的木糖醇仍然需要进行纯化和结晶才能作为工业原料使用。
这个过程分为以下几个步骤：
1.沉淀过滤：将提取的木糖醇浆液进行沉淀和过滤，初步去除杂质和非目标物质。
2.蒸发浓缩：将过滤后的木糖醇浆液进行蒸发浓缩，直至浓度达到一定标准。
3.结晶：将浓缩后的木糖醇溶液进行冷却结晶，得到一定纯度的木糖醇晶体。
玉米芯中提取木聚糖的工艺条件研究 (1)
玉米芯中提取木聚糖的工艺条件研究摘要：完成了课题的文献资料的查阅，对玉米芯的成分进行了了解，对其主要成分——木聚糖的性质与应用进行了综述。
总结了木聚糖的提取方法，并且拟定了下一步实验的方案和工作目标。
1文献综述1.1玉米芯的应用前景中国是一个农业大国,玉米是中国三大粮食作物之一。
据统计, 2003年玉米总产量在1.16亿t, 2004年玉米总产量在1.30亿t以上[1]。
在进行玉米加工的同时,会有大量的下脚料玉米芯产生。
按3 kg玉米产l kg玉米芯计算,每年中国大约可均产玉米芯0.4亿t左右。
t，然而，仅有少量玉米芯用于制造纳米粒子[2]，栽培白灵菇[3]，生产葡萄糖、木糖[4,5]、乳酸[6]等，然而玉米芯在很长时间内不能被广泛利用,绝大部分作为农家燃料被白白烧掉,造成很大的浪费。
玉米芯中纤维素占32 %-36 %,多缩戊糖占35 %-40 %,木质素占25 %,其次还含有少量的灰分等,其中多聚戊糖的主要成分为木聚糖,包括A和B两个组分,前者可通过调pH得到,后者可通过有机溶剂沉淀得到。
玉米芯含有丰富的木聚糖，是制造木糖的重要原料之一。
1.2木聚糖概述1.2.1木聚糖的定义木聚糖俗称半纤维素。
木聚糖与纤维素结合，普遍存在于植物细胞壁中，在玉米芯、甘蔗渣中含量丰富。
木聚糖是半纤维素中主要的结构形式，由β-D-木吡喃糖以1→4键连接。
1.2.2木聚糖的性质由木糖红β-1，4-糖苷键连接而成[7]，分子量约30000（200个糖单位），白色无定形粉末，不溶于冷水，溶于稀碱溶液，随样品不同，旋光度[α]D-71.2°到-109.5°。
一些木聚糖常含有少量其他的糖，如L－阿拉伯糖、D－葡萄糖、D－半乳糖、D－甘露糖、D－葡萄糖醛酸和D-半乳糖醛酸等，它们常以接枝的方式形成支链。
木聚糖溶于稀碱中，可与纤维素分开。
木聚糖与强酸共热水解，是工业上制备糠醛的方法。
在稀酸中水解，得木糖，是制备木糖醇的主要原料。
玉米芯多糖的提取及其单糖组成研究（1）
⽟⽶芯多糖的提取及其单糖组成研究（1）242张静⽂1,张凤清1,张培刚2,*,徐萍1,蔡旭冉1(11长春⼯业⼤学化学与⽣命科学学院,吉林长春130012;21吉林⼯程技术师范学院,吉林长春130052)摘要:对⽟⽶芯中⽔溶性多糖的热⽔浸提及纯化⼯艺和其单糖组成进⾏了研究。
结果表明,⽟⽶芯多糖的最佳提取⼯艺为:料⽔⽐1B 25,温度90e ,时间215h 。
在此条件下,⽟⽶芯多糖提取率可达13118%。
纯化后的⽟⽶芯多糖经紫外光谱分析不含蛋⽩质和核酸,其纯度为8718%。
通过对⽟⽶芯多糖酸⽔解液进⾏薄层层析(TLC)分析,确定了其单糖组分主要为⽊糖、树胶醛糖和葡萄糖。
关键词:⽟⽶芯多糖,提取,纯化,组成分析S t udy on ex tra c ti o n t e chno l o gy a nd compos iti o no f po l ysa ccha ri d e from co rn -cobZHANG J i ng -wen 1,ZHANG Feng -q i n g 1,ZHANG P ei -gang 2,*,XU Ping 1,CAI Xu -ran1(11School ofChe m i stry and Life Science ,Changchun University ofTechnolo gy ,Changchun 130012,Chi na ;21Jili n N or mal Institute ofEngi neeri ng and Technol ogy ,Changchun 130052,Ch i na)Abs trac:t Extracti on i n hot wa t e r and pu rifi c a ti on t echno l og y and comp os i ti on o fwa t e r -so l u b il ity p o l y saccha ri d e i nco rn -cob was s tud i ed 1The resu lt s showed that the op tm i um p rocess was as f o ll ows :s o l i d-li q u i d ra ti o 1B25,tem pe ratu re 90e and the extrac ti o n tm i e 215h 1The extracti on ra t e was 13118%1The p u rifi ed po l ysaccha ri de was exam i n ed w i th u l trav i ol e t sp ec tr a l ana l ys i s w it hout any p rote i n ,nuc l ear ac i d 1And the pu rit y was 8718%1A ft e r ac i d hyd ro l y s i s ,corn -cob po l ysaccha ri des we re ana l y zed by th i n -l aye r chroma t og rap hy (TL C ),the comp os iti on o f it was xy l o se,a r ab i nose and g l u cose 1Key w ords :corn -cob po l ys acchari d e;extrac ti o n ;p uri fi c a ti o n ;comp os i ti on ana l ys i s中图分类号:TS25511 ⽂献标识码:A ⽂章编号:1002-0306(2010)03-0242-03筛选及产酶条件、酶学性质的研究[J]1⽣物加⼯过程,2008,6(6):25-291[10]周正,曹海龙,朱豫,等1菊芋替代⽟⽶发酵⽣产⼄醇的初步研究[J]1西北植物学报,2008,17(4):297-3011[11]李合⽣1植物⽣理⽣化实验原理和技术[M ]1北京:⾼等教育出版社,2001,7:184-1851[12]陈俊英,楚德强,马晓建,等1以黄姜为原料发酵酒精的液化糖化条件的初步研究[J]1农业⼯程学报,2007,23(11):269-2731[13]De Leenheer L 1Producti on and use of i nu li n :i ndustr i a l rea lity with a pro m isi ng f uture[J]1Carbohydrates as Organi c R aw M ater ials III ,1996:67-921[14]黄宇彤,孙智谋,杜连祥1对⾼浓度⽟⽶原料糊化液化粘度的研究[J]1⾷品与发酵⼯业,2001,27(6):21-241[15]范莹莹,邢思敏1常压下酸催化菊糖⽔解反应动⼒学研究[J]1⼴州化学,1999(4):26-281[16]董英,张菊芬,张红印1微⽣物产菊粉酶的研究进展[J]1⾷品研究与开发,2006,10(27):175-1781多糖在⾃然界中分布很⼴,具有增强免疫、抗辐射、抗肿瘤、抗炎、降⾎糖等⼴泛的⽣物学活性,近年来越来越受到⼈们的普遍关注[1-3]。
从玉米芯提取低聚木糖工艺技术
从玉米芯提取低聚木糖工艺技术玉米芯是玉米的废弃物，通常被视为不值得利用的资源。
然而，近年来，人们开始研究利用玉米芯来提取低聚木糖的工艺技术，以实现资源的最大化利用。
低聚木糖是一种具有广泛用途的功能性食品原料，它可用作食品添加剂、保健品等，具有较高的市场价值。
玉米芯提取低聚木糖的工艺技术一般包括以下步骤：1. 玉米芯的预处理：首先，将玉米芯进行清洗和去杂处理，去除表面的杂质和污垢，使得玉米芯更加干净。
然后，将玉米芯切碎或研磨成颗粒状，以方便后续的处理。
2. 酶解处理：将预处理后的玉米芯颗粒加入适量的水中，控制pH值和温度，然后加入适量的木糖酶，进行酶解处理。
木糖酶是一种能够降解玉米芯中的纤维素和木聚糖的酶，能够有效地将纤维素降解为低聚木糖。
3. 液固分离：经过酶解处理后，所得的废液中含有低聚木糖和其他杂质。
为了分离低聚木糖，可以采用离心机、过滤器等设备，将废液中的固体颗粒分离出来，得到低聚木糖的溶液。
4. 浓缩和精制：通过膜分离、蒸发等技术，将低聚木糖的溶液进行浓缩，去除水分，得到高浓度的低聚木糖溶液。
随后，可以采用活性炭吸附等方法，去除低聚木糖溶液中的杂质和色素，提高低聚木糖的纯度。
5. 干燥和粉碎：将浓缩和精制后的低聚木糖溶液进行干燥，得到固体的低聚木糖产品。
然后，通过机械研磨等方法，将低聚木糖产品研磨成所需的颗粒大小，以方便后续的包装和加工使用。
通过以上工艺技术，可以从玉米芯中高效提取低聚木糖。
这项技术的成功应用不仅能够实现玉米芯资源的最大化利用，而且可提供一种环保和可持续发展的替代品。
在未来，玉米芯提取低聚木糖的工艺技术有望得到进一步改进和推广，以满足市场需求，促进可持续发展。
玉米芯提取低聚木糖工艺技术的研究和应用在食品和医药领域具有重要意义。
低聚木糖是由2-10个木糖分子组成的木糖寡糖，它具有很多独特的生物活性和功能性特点。
低聚木糖可促进肠道健康，增强免疫力，调节血糖水平，降低胆固醇，抗菌消炎等，因此在食品、医药和保健品行业有广泛的应用前景。
重组木聚糖酶酶解玉米芯制备低聚木糖
重组木聚糖酶酶解玉米芯制备低聚木糖杨然;朱培华;姚君;李秀婷【摘要】研究了蒸煮法及碱提法对玉米芯木聚糖的提取效果,并利用重组木聚糖酶XynA对玉米芯低聚木糖的酶解制备条件进行了优化.对木聚糖得率及酶解产物进行了分析,确定碱提法所得玉米芯木聚糖适宜作为酶解底物制备低聚木糖.优化后得到酶解制备玉米芯低聚木糖的工艺条件:底物浓度0.9％,酶解湿度49℃,酶解时间4.5h,还原糖量可达33.9％.另外,对酶解成分进行分析,结果表明酶解碱提玉米芯木聚糖可产生以木二糖及木三糖为主要成分的低聚木糖.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2015(041)004【总页数】6页(P115-120)【关键词】玉米芯;提取;木聚糖;酶解【作者】杨然;朱培华;姚君;李秀婷【作者单位】北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京,100048;北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学北京市食品风味化学重点实验室,北京,100048;北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学北京市食品风味化学重点实验室,北京,100048;北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京,100048【正文语种】中文低聚木糖又称木寡糖，由2～7个木糖以β-1，4-糖苷键连接而成，以木二糖、木三糖为主，具有显著的双歧杆菌增殖能力，还具有不被消化性、无龋齿性及促进人体对钙的吸收等特性［1］。
在我国，玉米作为重要的粮食经济作物，每年会产生大量的农业废弃物玉米芯，而玉米芯中木聚糖的含量高达35% ～40%［2］。
采用适宜的提取方式获得丰富的玉米芯木聚糖资源，并应用酶解技术制备功能性低聚木糖，势必可以解决环境问题，同时变废为宝，创造经济附加值。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 原料、菌种与试剂玉米芯原料，山东龙力公司馈赠;重组木聚糖酶，实验室制备重组毕赤酵母GS115发酵所得;木糖、木二糖、木三糖、木四糖、木五糖标品，购自Sigma公司;其他化学试剂均为国产分析纯。
玉米芯变身呈现低聚木糖高价值
玉米芯变身为低聚
05
木糖的挑战与前景
技术难题与突破
技术难题
提取低聚木糖的工艺复杂，设备投入高，且低聚木糖 的产量和纯度往往受到原料质量、提取工艺和设备等 因素的影响，难以稳定生产。
技术突破
近年来，随着生物技术和新型酶工程技术的不断发展 ，利用酶解技术从玉米芯中提取低聚木糖的研究逐渐 深入，通过优化酶解工艺参数和提高设备自动化水平 ，提高了低聚木糖的产量和纯度。
玉米芯的分布
玉米芯主要产自美国、中国、巴西等国家，其中中国的玉米 芯产量最大。
玉米芯的组成与特点
玉米芯的组成
玉米芯主要由纤维素、半纤维素和木质素等成分组成。
玉米芯的特点
玉米芯具有来源广泛、价格低廉、可再生等特点，同时其纤维素含量高，是一种潜在的可利用资源。
玉米芯的应用现状与问题
玉米芯的应用现状
目前，玉米芯主要作为饲料和生物质能源使用，但其应用价值并未得到充分挖 掘。
低聚木糖的生理功能与作用
促进双歧杆菌生长
低聚木糖能被肠道内的双歧杆菌等有益菌选择性利用，产生乳酸、乙酸等代谢产物，维持肠道酸性木糖能促进肠道蠕动，预防便秘，改善肠道微生态平衡。
降低血糖和血脂
低聚木糖对血糖和血脂具有显著的调节作用，可降低血糖和血脂水平，保护心血管健康。
医药领域
低聚木糖具有抗菌、抗炎等药理作 用，可以用于医药领域，如制作药 物、药膏等。
提升产业链价值
促进农业发展
玉米芯是玉米加工的副产品，将其变身为低聚木糖， 可以增加玉米的附加值，促进农业发展。
带动相关产业发展
低聚木糖的生产和应用，可以带动食品、保健品、医 药等相关产业的发展，形成产业链的良性循环。
推动作用
通过技术创新，将玉米芯转化为低聚木糖，可促进玉米芯资源的综合利用，提高 农作物的附加值。
玉米芯提取木糖工艺
1、玉米芯的选择；玉米芯分红、白两种。
红色玉米芯会加深木糖醇的色泽。
增加脱色碳的消耗定额，所以最好选用白色玉米芯作原料。
2、水解玉米芯含多缩戊糖36～40%，水解就是将以多缩戊糖为主组成的纤维素，在酸的催化作用下裂解并与水结合生产糖的过程。
3、中和水解液含硫酸约0.6～0.8%，pH值为1左右。
中和处理的目的是除去水解液中的无机酸。
中和方法一般采用碳酸钙法。
4、蒸发中和脱酸后的糖液浓度为5%，需通过减压蒸发，使糖液浓度提高到30～35%，即将6m3的中和液浓缩为1m3的糖浆，同时还可再析出12千克硫酸钙。
5、脱色浓缩后的糖浆色泽较深，需要进行脱色处理。
常压操作采用活性炭脱色法，活性炭用量一般为糖液的10%。
脱色时先把糖浆温度提高到75～80·C，pH值控制在2.5左右，然后加炭，活性炭在酸性条件下脱色效果很好，脱色后物料透明度可达30～40%。
6、离子交换这道工序的目的是为了进一步净化糖浆，处理后物料纯度可达95～97%，使糖浆呈无色透明状。
离子交换可选723型强酸阳离子树脂和强碱多阴离子树脂配套使用。
7、加氢处理离子交换后的净化糖液，需进行加氢处理。
加氢处理即为木糖的炭在有理化剂的作用下，升温加氢化，转变为轻基的反应。
8、浓缩、结晶、分离氢化液含醇浓度一般低于15%，并带有少量催化剂细末，需先过滤，再蒸发浓缩。
蒸发浓缩分两步进行，第一步在真空度为700mm 汞柱，温度为50·C的情况下，浓缩到含醇50%；第二步采用升降膜蒸发器，真空度提高到700mm汞柱以上，温度提高到70～75·C，浓缩到含醇为86%即可出料，压入结晶机。
当醇膏温度降到64·C左右加入适当晶种，慢慢搅拌助晶，每小时降温1·C，直到比室内温度稍高时，即可分离取得成品。
蒸煮法提取玉米芯中木聚糖的条件研究
蒸煮法提取玉米芯中木聚糖的条件研究
汤卫华;魏纪平;张乐
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2016(037)015
【摘要】基于玉米芯中木聚糖与纤维素和木质素之间通过化学键紧密结合,为了从玉米芯中提取木聚糖,采用预处理与蒸煮相结合的方法.3种预处理液(HSO4、NaOH和蒸馏水)中,NaOH预处理效果最好.碱液预处理可以使玉米芯充分溶胀,并去除部分杂质.预处理结束后,对玉米芯进行进一步的蒸煮提取,对蒸煮条件进行正交试验,确定木聚糖提取的最佳条件为蒸煮时间为40 min、蒸煮温度为120℃和料液比为1∶10(g/mL).在此条件下,木聚糖提取率、平均聚合度和色度分别是26.7％、2.8和0.85.
【总页数】4页(P85-88)
【作者】汤卫华;魏纪平;张乐
【作者单位】天津现代职业技术学院生物工程学院,天津300350;天津现代职业技术学院生物工程学院,天津300350;天津现代职业技术学院生物工程学院,天津300350
【正文语种】中文
【相关文献】
1.玉米芯蒸煮法提取木聚糖的优化工艺研究 [J], 李慧静;林杨;杨雪芹;刘一健;马杰
2.用于低聚木糖生产的玉米芯木聚糖的蒸煮法提取 [J], 杨瑞金;许时婴;王璋
3.用蒸煮法从玉米芯中提取木聚糖的研究 [J], 邵佩兰;朱晓红;徐明;李海峰
4.超声处理结合蒸煮法对木聚糖提取率的影响 [J], 唐伟;王立东;张丽萍
5.微波辅助提取玉米芯中木聚糖条件优化研究 [J], 金显春
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综合实训1 玉米芯中木糖的提取及检测
1 前言
玉米芯有较高的利用价值，作为玉米生产的副产物，玉米芯在我国农村一直被廉价地作为燃料而烧掉，使这一资源丰富且具有很高的利用价值的工业原料，没有得到合理充分的利用。
木糖是由植物桔秆如玉米芯中提取的一种食品添加剂。
纯净的木糖外观为白色结晶或粉末，似绵白糖。
发热量相当于葡萄糖，甜度相当于蔗糖。
由于木糖在新陈代谢中不需要胰岛素的促进，能直接通过细胞膜进入细胞组织，所以是糖尿病患者很好的营养剂和辅助治疗剂，也是国外很多疗效食品, 健美食品中的基料。
低聚木糖也称木寡糖(xylo-oligosaeeharide，简称XOS)，由2~7个D-木糖以β-1，4木糖苷键结合而成，是以木二糖、木三糖为主要成分的混合物。
为白色结晶或结晶性粉末，易溶于水。
其用途主要通过加氢制造木糖醇、在食品、饮料中作为无热量甜味剂，适用于肥胖及糖尿病患者、制作宠物饲料、烤制品、高档酱油色、在轻工、化工方面也有一定用途。
2 实验目的
掌握3,5- 二硝基水杨酸比色法测定木糖含量的基本方法和操作
掌握酸水解法提取玉米芯中的木糖的基本工艺原理和方法
3 实验原理
木糖的检测，我国还没有木糖测定的统一标准，造成测定上的不统一。
试验采用3,5- 二硝基水杨酸比色法, 此方法具有准确性高、重现性好、方法简单, 尤其适用于大批量样品的测定等特点。
玉米芯提取木糖的方法主要包括：碱法提取、蒸煮法、微波法、酸水解法、酶水解法等，本实训采用酸水解法进行提取。
4参考文献
[1] 蔡荟梅，蒋俊树，刘斌，蔡敬民. 3,5-二硝基水杨酸比色法测定木糖含量的研究[J]. 食品科技，
2008,(5)：219-221
[2] 石荣铭，梁莉丽. 常温酸水解法从稻壳中提取木糖的研究[J]. 食品科技, 2007, 12(02): 212-214.
[3] 徐怀德. 天然产物提取工艺学. 中国轻工业出版社，北京，2009
实训1-1 木糖检测标准曲线的制作
1、实验设备
电热恒温水浴锅，紫外可见分光光度计，比色皿，电子分析天平，烧杯，50mL容量瓶，吸管，25mL 比色管。
2、试剂配置
2.1 DNS 显色液配制
酒石酸钾钠(AR): 182 g 溶于500 mL 蒸馏水中, 加热。
在热溶液中依次加入：3.5- 二硝基水杨酸(CR): 6.3 g; 2 mol/L 的NaOH(AR)溶液: 262 mL 或NaOH(AR): 20.96 g; 苯酚(AR): 5mL; Na2SO3(CR): 5 g。
搅拌溶解后、冷却定容1 L，贮于棕色瓶中一周后使用。
2.2 木糖标准溶液
精确称取干燥至恒质量的木糖1 g，定容至1000 mL，配成浓度为1mg/L的木糖标准液。
2.3 木糖标准使用液
各吸取5mL、10mL、15mL、20mL、25mL、30mL、35mL、40mL、45mL木糖标准液于50mL容量瓶，加蒸馏水定容至50mL，分别配制成0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.4mg/L、0.5mg/L、0.6mg/L、0.7mg/L、0.8mg/L、0.9mg/L木糖标准使用液。
3、标准曲线的绘制
取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mg/mL 的木糖标准使用液各1 mL, 分别置于25 mL 比色管中，各加3 mL DNS 液，置沸水浴中加热10min，流水迅速冷却，定容摇匀，用零管做空白，在490mn波长处测吸光度，以吸光值为纵坐标、木糖标准使用液浓度为横坐标，绘制标准曲线，即可得回归方程。
根据读数，绘制木糖含量与吸光度的曲线关系。
4、根据实训过程及数据，完成实训报告
实训1-2 玉米芯酸解法提取木糖
工艺流程概况
离子交换→浓缩→结晶→离心分离→干燥→成品(注：方框内为本实训内容)
1、实验设备
电子天平，旋风式微型高速样品粉碎机，40目筛，压力灭菌锅，pH计，电热恒温水浴锅，可见分光光度计；
1L大三角瓶，玻璃棒，大烧杯，小烧杯，50mL容量瓶，吸管，25mL比色管，标签纸。
2、实验材料及试剂
玉米芯，0.2%HCl，10%HCl，NaOH(分析纯)，粉末活性炭。
3、实验操作步骤
(1) 预处理
将玉米芯用粉碎机粉碎后，过40目筛，备用。
准确称量30g玉米芯粉，小心装入1L大三角瓶内，
做好标签，加入240mL 0.2%HCl浸泡，静置12h以上。
(2) 酸水解
将浸泡过夜的酸液轻轻倒去，在滤渣中加入240mL 10%HCl，放灭菌锅内在121℃下加压酸解, 时间45min，处理完毕冷水降温至60℃。
(3) 中和
加入少量固体NaOH，振荡使之均匀，小心倒出少量液体在烧杯内，用pH计检测，调节pH 值至4，中和残余盐酸，每次检测完的样液要倒回三角瓶内。
(4) 脱色
观察中和液色泽较深，加入粉状活性炭进行脱色，脱色温度控制在80℃，活性炭用量为料液量的2%，pH 值控制在4，振荡使之均匀，脱色处理时间30min，离心15min，除去活性炭和悬浮物，收液澄清滤液，记录体积V1。
(5) 提取液中木糖的检测
取适量滤液，按实训1-1方法检测滤液中的木糖浓度。
(6) 计算玉米芯提取木糖的得率
4、根据实训过程及数据，完成实训报告。