玉米芯提取木糖工艺
玉米芯
玉米芯D-木糖提取工艺
木糖是目前世界公认的安全性较高的无热量甜味剂，其与六碳糖葡萄糖和果糖不同，有甜味但无法功能也无法被人体所消化吸收利用，因此这算是糖尿病肥胖病又爱甜食，易于发胖的患者的福音。
其可直接用作食品着色剂，食品抗氧化剂，食品风味改良剂、食品和饮料添加剂等。
另外它还可以提高人体对钙的吸收率和保留率，还能防止便秘，提高机体免疫力。
由于木糖以木聚糖的形势含于在自然界植物的半纤维中，如：玉米芯，甘蔗渣，棉籽壳，椰子壳，油茶壳，竹屑等诸多植物中。
在此选用玉米芯作为原材料（含30%-35%木聚糖）
具体工艺流程如下：
玉米芯
木糖成品 备料 水煮 水解 中和 脱色 浓缩 交换 浓缩 结晶 干燥。
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。
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。
玉米芯制作低聚木糖
将清洗后的玉米芯破碎成小块或粉末 ，以便后续提取。
清洗
将玉米芯清洗干净，去除表面的杂质 和残留物。
提取分离
热水提取
将破碎后的玉米芯加入适量的热水，搅拌均匀，进行热水提取。
分离
将提取液通过过滤、离心等方法进行分离，去除残渣。
浓缩
将分离后的低聚木糖溶液进行浓缩，提高浓度。
精制纯化
脱色
通过活性炭等方法去除溶液中的色素，提高产 品的纯度。
04
玉米芯制作低聚木糖的技术要 点和难点
技术要点
预处理
通过清洗、破碎、筛分等步骤 ，将玉米芯破碎成适当的大小 ，以便后续的提取和分离。
分离纯化
通过过滤、沉淀、结晶等方法 ，将低聚木糖从提取液中分离 出来。
原料选择
选择新鲜、无病虫害的玉米芯 作为原料，确保其含有较高的 木质素和纤维素。
提取
利用适当的溶剂和温度条件， 从玉米芯中提取低聚木糖。
玉米芯制作低聚木糖
汇报人：文小库 2024-01-08
目录
• 玉米芯简介 • 低聚木糖简介 • 玉米芯制作低聚木糖的工艺流
程 • 玉米芯制作低聚木糖的技术要
点和难点
目录
• 玉米芯制作低聚木糖的经济效 益和社会效益
• 未来展望和研究方向
01
玉米芯简介
玉米芯的来源和用途
来源
玉米芯是玉米脱粒后的穗轴，通常被 用作饲料、燃料或废弃物。
03
利用玉米芯制作低聚木糖，可促进农业废弃物的循环利用，推
动农业循环经济的发展。
社会效益分析
满足健康需求
低聚木糖具有促进肠道健康、提高免疫力等功效，可 满足人们对健康的需求。
促进公众健康
低聚木糖作为一种功能性食品，其推广应用有助于提 高公众的健康水平。
从玉米芯提取木糖醇工艺流程
从玉米芯提取木糖醇工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!从玉米芯提取木糖醇的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 玉米芯的预处理首先，将玉米芯清洗干净，去除杂质和灰尘。
玉米芯提取木糖工艺
酶水解法制取木糖工艺要点
玉米芯预处理工艺用60℃去离子水浸泡风干玉米芯(60目)12h，过滤，弃去滤液，滤渣烘干备用。 玉米芯酸预水解工艺将经上述预处理的玉米芯，按固液比1:6加入2.0g/L的硫酸溶液，于120℃酸预水解60min。 玉米芯酶水解工艺将经酸预水解渣液调至pH4.6，按40IU/g玉米芯加入木聚糖酶，于50℃酶解4h。 酶水解后的溶液经抽滤获得的粗糖液，酵母发酵24h后离心，取上清液加活性炭，80℃脱色60min;活性炭脱色后的糖液再经过离子交换树脂最终糖液脱色率达90%以上，损失率在30%左右，低聚木糖纯度达89%以上。
低聚木糖产品 xylooligosaccharide
酶解反应 Enzyme hydrolysis reaction
预处理Pretreatment
原料 Raw material
分离精制 Separation and purification
酶水解法制备低聚木糖工艺框架
木聚糖酶的制备
木聚糖酶是一种内切型水解酶，其作用方式是水解木聚糖分子中的β-1，4一木糖苷键，其水解反应产物主要是低聚木糖，也有少量木糖和阿拉伯糖等单糖。 木聚糖酶主要是通过微生物发酵的方法制取得到，通过微生物的筛选作用可以选出最适宜用玉米芯制取低聚木糖的菌株是sp.E-86菌株。
从玉米芯提取低聚木糖
单击此处添加副标题
内容提要
1.玉米的深加工
玉米作为粮食和饲料作物，资源丰富，为人类的生存和发展做出了贡献。 近年来，随着科技进步，我国玉米年产量超过亿，位居世界第二。20世纪70年代以来，玉米加工业得到各国的普遍重视，发展迅速，已经形成规模宏大的工业部门。玉米深加工产品的种类超过3000多种。
酶水解法制取木糖优缺点
酶水解法具有反应条件温和、有害物质产生少、对设备要求不高等优点； 缺点是低聚木糖得率低困； 所以一般采用物理的、化学的或物理辅助化学法与酶法相结合，先将木聚糖提取出来，然后再用木聚糖酶水解
从玉米芯中提取木聚糖的工艺研究
STUPY ON TECHNOLOGY OF XYLANASE EXTRACTFROM CORNCOB目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (1)1.1玉米芯的应用前景 (1)1.2木聚糖的性质与作用 (2)1.3国内外研究状况 (3)2实验材料试剂及仪器 (3)2.1主要的仪器 (3)2.2 主要的材料与试剂 (4)3 实验方法和过程 (4)3.1 实验材料的处理 (4)3.2 木聚糖的测定 (4)3.3 木糖标准曲线的制作 (4)3.4 温度对木聚糖提取率的影响 (4)3.5 反应时间对木聚糖提取率的影响 (4)3.6 反应浓度对木聚糖提取率的影响 (5)3.7 反应PH浓度对木聚糖提取率的影响 (5)3.8 酒精倍数对木聚糖提取率的影响 (5)3.9 酒精沉淀时间对木聚糖提取率的影响 (5)3.10 正交试验法确定最佳提取工艺 (5)4 结果分析 (5)4.1 温度对木聚糖提取率的影响分析 (5)4.2 反应时间对木聚糖提取率的影响分析 (6)4.3 反应浓度对木聚糖提取率的影分析 (6)4.4 反应PH浓度对木聚糖提取率的影响分析 (6)4.5 酒精倍数对木聚糖提取率的影响分析 (7)4.6 酒精沉淀时间对木聚糖提取率的影响分析 (7)4.7 正交试验法确定最佳提取工艺分析 (7)5结论 (9)参考文献 (9)致谢 (11)从玉米芯中提取木聚糖的工艺研究学生：高韬指导老师：林元山(湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128)摘要：通过单因素及正交试验对从玉米芯中提取木聚糖的工艺条件进行了优化。
最佳的工艺如下：NaOH溶液的浓度为15%，80℃抽提取90min；离心，将上清液pH值调到5.0，静置过夜，离心得到木聚糖A，再将离心液用3倍95%的工业酒精沉淀90min得木聚糖B，在上述条件下木聚糖提取率为82.5%。
关键词：玉米芯；木聚糖；提取；正交试验；TECHNOLOGY OF XYLANASE EXTRACTED FROM THE CORNCOBStudent:Gao TaoTutor:Lin Yuanshan(Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha410128)Abstract：The technology of xylan extnact from corncot was optimized by means of Single fautor and orthognal test. The result showed as follows: xylan A was seimentated and entrifugated when cornrob was extract in solution of 15% NaOH at 80℃ for 90min. Xylan B was also sedimentated by 3 fold volume of 95% etland from supernatant trented same as xylan A. The total of extract rate of xylan reuehed 82.5% under the condition described asabove.Key-Words: Corncob; Xylan;Extraction; Orthogonal test1 前言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。
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。
玉米芯制木糖醇的生产工艺
玉米芯制木糖醇的生产工艺木糖醇是轻化工等多种工业产品的重要原料 ,既可用于制作饮料、糖果罐头等食品 ,又可替代甘油用于造纸、卷烟、炸药、牙膏等生产行业;还可用来制作石油破乳剂、农药乳化剂、化纤助剂、抗静电剂、防冻剂等.精制的木糖醇作为一种新糖原料 ,除具有蔗糖、葡萄糖的共性外 ,还具有特殊的生化性能 ,它不需要通过胰岛素就能通过细胞壁被人吸收 ,具有降低血脂、抗酮体等功能 ,是糖尿病、肝炎等病症者的良好食糖替代品.农作物副产品秸杆、皮壳、芯等都含有丰富的粗纤维(多缩戊糖) ,每年收获季节这些产品大部分被废弃或焚烧 ,造成极大的浪费与环境污染.而木糖醇可由粗纤维(多缩戊糖)水解制得[1 ,2 ].因此 ,笔者以富含多缩戊糖的农作物副产品———玉米芯作为原料制备木糖醇 ,为农副产品变废为宝、节约资源、保护环境探索可利用途径.材料玉米芯(色白、无霉烂、质地均匀) ;化学试剂:HCl、 CaCO3、 CaCl2、活性炭等.设备仪器超微粉碎机;压力水解釜;中和罐;升降膜蒸发器; 脱色罐; 离子交换树脂; 凯氏定氮仪(T J2300) .工艺流程选料→清洗→水解→中和→蒸发→脱色→离子交换→加氢→浓缩→结晶→分离→成品母液处理→净化→浓缩→结晶→回收→成品操作要点1 玉米芯的选择玉米芯分红白二种.红色玉米芯会加重木糖醇的颜色 ,增加脱色炭的消耗 ,加大成本 ,所以选用白色玉米芯作原料.同时搞好原料的保管除杂工作 ,严防雨淋、霉烂 ,尽量减少风沙尘土等污染 ,在水解之前要经过筛选.2 清洗、水解将选好的玉米芯用清洗机清洗干净 ,烘干后破碎(粒度为3～5 mm) ,放入水解釜 ,料水比1∶ 3 ,加热100 ℃蒸煮90 min ,排水后再加入 5 倍料重、浓度为2 %～3 %的 HCl ,水解釜升温至 120～130℃,保温 ,水解压力为 0. 1 MPa ,水解时间为 3～5h.3 中和水解液仍含 0. 7 %～0. 9 %的 HCl ,pH 值为2. 5左右 ,因此加入波美度17 度碳酸钙进行中和.具体方法为:将上面水解液加入中和罐中并加温至75～80 ℃,在此过程中 ,边搅拌边加入波美度17度的 CaCO3 乳液 ,调控至 pH3. 8～4. 0 ,为使沉淀充分 ,中和后保温1 h再过滤除渣.4 蒸发将除渣后的糖液减压蒸发 ,将糖液浓缩为原来的 1/ 6 倍(按体积) ,并将析出的CaCl2 过滤排除.5 脱色浓缩后的浆液色泽较深 ,利用活性炭(用量为糖液的 10 %)进行脱色处理 ,将糖液加热到 75～80 ℃,调控 pH 为 3. 5 左右 ,边搅拌边加入活性炭 ,过滤、脱色后糖液透明度(折光度)为 30 %～40 %.6 离子交换为了进一步净化糖液 ,提高产品质量 ,需进行离子交换 ,经试验测试选用 723 型强酸性阳离子树脂和强碱多孔阴离子树脂(阳树脂→阴树脂→阳树脂→阴树脂)配套使用.可使糖液透明度(折光度)达95 %～97 % ,使糖液呈无色透明状.7 加氢将糖液升温加压 ,通入 10 %的氢气催化 ,使木糖的羰基变成羟基.8 浓缩、结晶、分离氢化后糖液含有少量催化剂粉 ,在蒸发浓缩前先进行过滤.浓缩分两步 ,第一步 ,真空度 9. 33× 104Pa ,温度为 50 ℃条件下将糖液浓缩至含木糖醇量为50 %;第二步 ,采用升降膜蒸发器 ,将真空度提高到 10. 67 ×104Pa ,温度升到70～75 ℃,糖液浓缩到含木糖醇 86 %时出料压入结晶机 ,当温度降至65 ℃左右时加入晶种 ,慢慢搅拌结晶 ,以每小时降1 ℃至室温即可得产品.9 母液处理母液为结晶分离成品后的副产品 ,每1 t 成品可得70 %浓度的母液 1 t ,母液含杂质较多 ,纯度低 ,呈褐黄色 ,其中除大部分木糖醇外 ,还含有少量阿拉伯醇、山梨醇、甘露醇等杂醇 ,但仍有一定的经济价值.将母液再净化处理(步骤同上) ,重新浓缩、结晶(养晶时间变长、晶粒变细) ,所得木糖醇纯度符合标准 ,回收率为母液的30 %～40 %.影响木糖醇产品质量及得率的因素影响木糖醇产品质量及得率的主要因素为:水解时间、水解温度、水解压力、酸添加量、生产过程中的操作步骤控制等. 首先以常见酸 H2SO4、HCl 为目标进行试验.在实验过程中发现 ,两种酸水解条件、效果基本相当(H2SO4 酸水解已进行了研究报告) ,但在比较操作过程中 ,HCl 比 H2SO4更易中和除杂 ,纯度更高 ,因此选用 HCl 作为水解用酸.而且在操作上将原料先粉碎一定粒度并且水煮处理后 ,再调压进行酸水解 ,提高了水解液的纯净度与水解效果 ,减少了后序生产步骤.此外加强了对母液进行再回收处理 ,使得率提高了 15 %～20 %.生物转化法生产木糖醇由于化学法需高温( 115~ 135 )、高压(约6. 5 ∀ 106Pa) 、易燃易爆的高压氢气及对溶液纯度要求很高的镍催化剂、繁杂的分离和净化工序, 以及基本建设投资及操作费用高, 并且污染较严重。
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。
浅谈玉米芯中木聚糖提取工艺的研究进展
浅谈玉米芯中木聚糖提取工艺的研究进展
郑 三
（ 山东省鲁 南地质 工程勘察院 ， 山东兖州 ２ ７ ２ １ ０ ０ ）
【 摘 要 】综述 了玉米 芯 中木 聚糖提取 工 艺的研 究现状 。 不 同的研 究 结果表 明， 不 同条件 下 玉米芯 中木聚糖 的提取 率各有 差异 。 多数情 况 下， 传 统的碱 法提取 和蒸 煮法提取等 工艺 中， 木 聚糖 的提取 率在１ ８ ％ 一 ２ ８ ％ 之 间； 采 用微 波辅助 法， 木聚糖 的提取 率可达３ ０ ％ 左右 。 比较微 波辅助提 取与 常规 法 提 取 可 以看 出， 两者的 木聚糖 提取 率相 差不 大。 但 微 波辅 助能 够大 大缩短提 取 时间， 降低 提 取温度 ， 使 木聚糖提 取 过程 更容 易。 【 关 键词 】玉米 芯 木 聚糖 碱 法 蒸煮 法 微 波 提 取 ［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｘ ｙ ｌ ａ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ｃ ｏ ｎ ｒ ｃ ｏ ｂ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｈ ｔ ｅ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｘ ｙ ｌ ａ ｎ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｃ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ
ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｈｅ ｔ ｉｅ ｙ ｌ ｄ ｈ ｒ ｇ ｅ ｌ ｙ ． Ｈｏ ｗｅ ｖ ｅ ｒ ， ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｉｑ ｎ ｕ ｅ， ｅ ｔｒ ｘ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｉ ｓ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｅ ｎ ｅ ｄ ， ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ａｔ ｒ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ｄ ｅ ｃ ｅａ ｒ ｓ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｔ ａｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ
从玉米芯提取低聚木糖工艺技术
通过红外光谱分析确定低聚木糖 的结构特征，如糖苷键的类型和 连接方式。
02
核磁共振技术
03
气相色谱-质谱联用
利用核磁共振波谱分析低聚木糖 的氢、碳等原子在分子中的位置 和连接关系。
用于测定低聚木糖中单糖组成及 摩尔比，同时可检测其他杂质成 分。
低聚木糖的质量控制与标准
质量标准
制定低聚木糖的质量标准，包括纯度、含量 、干燥失重、灰分等指标。
提取工艺流程
粉碎与浸泡
将玉米芯粉碎成适当大小的颗 粒，然后用酸、碱或酶解溶液 进行浸泡。
分离与纯化
通过过滤、离心或沉淀等方法 将低聚木糖与木质素及其他杂 质分离。
原料准备
收集新鲜的玉米芯，清洗干净 并干燥。
提取
在一定温度和压力下进行提取 ，使低聚木糖从玉米芯中释放 出来。
干燥与保存
将低聚木糖溶液进行浓缩、喷 雾干燥或冷冻干燥，得到最终 产品。
背景
低聚木糖具有多种生物活性，如调节肠道菌群、提高免疫力等，市场需求不断 增长。然而，现有的提取工艺存在提取率不高、纯度不高等问题，因此需要研 究新的提取工艺技术。
研究意义
理论意义
本研究的成果将为低聚木糖的提取工艺提供新的理论依据和技术支持，有助于推 动相关领域的发展。
实际意义
本研究将有助于提高低聚木糖的产量和质量，降低生产成本，为相关企业带来经 济效益。同时，低聚木糖作为一种功能性食品添加剂，将有助于满足人们对健康 食品的需求，促进健康产业的发展。
分离纯化方法
酸碱处理法
通过酸碱溶液对玉米芯进行预处 理，去除其中的杂质，使低聚木 糖得到初步分离。
离子交换法
利用离子交换剂吸附杂质离子， 使低聚木糖与杂质分离，再进行 洗脱得到纯品。
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。
玉米芯提取木糖工艺.pptx
3.3低聚木糖的用途
1）木糖主要通过加氢制造木糖醇，其用途 更加广泛。
2）木糖在食品、饮料中作为无热量甜味 剂，适用于肥胖及糖尿病患者。
3）木糖在发达国家已应用于宠物饲料。 4）木糖用作烤制品。 5）木糖用作高档酱油色。 6）在轻工、化工方面也有一定用途。
4.低聚木糖的提取方法
碱法提取； 蒸煮法： 微波法；
玉米食品深加工利用方式有两种：
湿法加工：将玉米加工成淀粉作为食品工业基础原料，或以淀粉为中间产 品经液化、糖化等工艺加工成玉米糖浆、高果糖浆或结晶葡萄糖，用作食 品、饮料的甜味剂。
干法加工：将玉米破碎分离成胚乳、胚芽和果皮等，再分别利用其营养组 分。
2玉米芯的研究
玉米芯有较高的利用价值，作为玉米生产
子交换树脂分别用4%的NaOH和3%--4%HCl进行预处理，树脂预处 理后装柱，阳离子交换树脂：阴离子交换树脂=1:1.5；糖液先过阳柱后 再过阴柱；
浓缩：在真空下一次浓缩至原体积40%，二次浓缩至原体积的25%，
然后放入晶种，冷却结晶；
干燥：干燥时温度不得超过90℃
酶水解法制备低聚木糖工艺框架
3.1低聚木糖的结构
图1-1低聚木糖的分子结构
3.2低聚木糖的功能
双歧杆菌增殖作用和减少有毒发酵产物及有害细菌的产生。 抑制病原菌和腹泻。 防止便秘。 保护肝脏。 降低血清胆固醇。 降低血压。 增强机体免疫力，抗癌。 具有良好的配伍性。 属于低甜度的甜味剂。 促使机体生成多种营养物质，包括VB1、VB2、VB6、VB12、烟酸和叶酸。 不会引起牙齿龋变，抑制口腔病菌的滋生。
原料 Raw material
预处理 Pretreatme
nt
酶解反应
Enzyme hydrolysis reaction
甲酸催化玉米芯生成木糖工艺条件的优化
甲酸催化玉米芯生成木糖工艺条件的优化糠醛是被誉为能替代石油产品的生物质衍生品。
它是生物质在酸的催化下，半纤维素组分水解为木糖、阿拉伯糖等五碳糖，再继续脱去三分子水生成。
由于糠醛无法利用当代化工技术方法合成，所以利用生物质转化生成糠醛成为其来源的唯一方法。
生物质资源来源广，可再生，是未来能源的主要担当者。
所以发展糠醛生产可有利于推动生物质产业的发展，有利于推动生态经济的建设。
鉴于此，美国能源部能源效率与可再生能源办公室经过反复论证将糠醛列为最具开发潜质的三十种生物基平台化学品之一。
糠醛生产按水解和脱水两步反应是否在同一个反应器中进行分为一步法和两步法。
传统的糠醛生产工艺多采用硫酸、盐酸、磷酸等矿物质酸为催化剂，使用水蒸气将反应生成的糠醛带出反应系统，为一步法工艺。
在传统的工艺条件下糠醛收率仅为40%-50%。
为了提高糠醛收率和植物秸秆的利用率，学术界认为木质纤维素水解和戊糖脱水生成糠醛反应分开进行是未来糠醛工业的发展方向。
本报告采用响应曲面法（response surface methodology）作为优化方法。
对两步法生产糠醛的第一步进行优化。
选取影响木糖收率较大的三个因素作为优化对象，温度（120-190℃）甲酸浓度（10-60g/L）反应时间（30-150min）在液固比8:1下进行试验。
通过Design Expert v.8.0.6 (Stat-Ease Inc., Minneapolis, MN) 软件设计中心复合设计（central composit design，CCD）实验。
对各因素运用二次函数模型，得到以下糠醛收率和选择性优化方程：Yxylose=744.60-4.25978X1-31.4644X2-406.62X3+0.17722X1X2+2.64779X1X3+27.08595X2X 3-0.15854X1X2X3Y furfural=-105.0945+0.74834 X1+14.93577 X2+20.51717 X3-0.08778 X1 X2-0.000966 X1X3-10.53525 X2X3-19.33042X32+0.0643 X1X2X3在实验范围内，优化方程可很好地模拟木糖收率和糠醛收率，将准确地得出优化条件。
- 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)。
玉米食品深加工利用方式有两种： 湿法加工：将玉米加工成淀粉作为食品工业基础原料，或以淀粉为中间产
品经液化、糖化等工艺加工成玉米糖浆、高果糖浆或结晶葡萄糖，用作食 品、饮料的甜味剂。
干法加工：将玉米破碎分离成胚乳、胚芽和果皮等，再分别利用其营养组
分。
米芯的研究
玉米芯有较高的利用价值，作为玉米生产
4.低聚木糖的提取方法
碱法提取；
蒸煮法： 微波法； 酸水解法； 酶水解法；
4.1碱法提取木糖
碱法处理的原理：是通过碱的作用提高木聚糖的水溶
性，使木聚糖从玉米芯原料中溶出。
粉碎过 40 目玉米芯
沸水 浸泡
NaOH 溶液浸提
主要工艺条件
碱法提取玉米芯木聚糖的工艺，即采用NaOH浓度0.7 mol/L，料液比
酶水解法制备低聚木糖工艺框架
原料 Raw material 预处理 Pretreatme nt 酶解反应 Enzyme hydrolysis reaction
低聚木糖产品 xylooligosacchari de
分离精制 Separation and purification
木聚糖酶的制备
木聚糖酶是一种内切型水解酶，其作用方式是水解木聚糖分子中的β-1，
4一木糖苷键，其水解反应产物主要是低聚木糖，也有少量木糖和阿拉 伯糖等单糖。
木聚糖酶主要是通过微生物发酵的方法制取得到，通过微生物的筛选
作用可以选出最适宜用玉米芯制取低聚木糖的菌株是sp.E-86菌株。
低聚木糖的脱色
活性炭脱色：操作简便，成本低廉，但损失率较高; 絮凝脱色：通常与活性炭结合使用，可以降低活性炭的使用量，减少低聚
（w/v）1:10，原料在120℃下处理30 min，离心，上清液加入酒精至终 浓度65％沉淀木聚糖，离心收集沉淀。 该工艺条件下100 L规模中试生产粗木聚糖的提取率为16.63％。
碱法提取木糖的局限性
实际生产中，采用超声波辅助萃取可以降低NaOH的使用浓度 ，但 碱液使用量还是很大，碱液不仅对设备产生腐蚀，还产生大量的碱 性废水造成环境污染，因此难以工业化生产。
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。
2.1玉米芯的化学组成
玉米芯主要由纤维素和木质素组成。 据测定，玉米芯含粗蛋白2%-6%；粗脂肪0.5%；可溶性无氮物52.9%；粗
纤维33.1%；灰分3.2%；水分7.7%。
酶水解法制取木糖优缺点
酶水解法具有反应条件温和、有害物质产生少、对设备要求不高等优
点； 缺点是低聚木糖得率低困；
所以一般采用物理的、化学的或物理辅助化学法与酶法相结合，先将
木聚糖提取出来，然后再用木聚糖酶水解
几种提取方法的比较
提取方法 碱法提取 蒸煮法 微波法 酸水解法 酶水解法 优点
酶水解法制取木糖工艺要点
(l)玉米芯预处理工艺用60℃去离子水浸泡风干玉米芯(60目)12h，过滤，
弃去滤液，滤渣烘干备用。 (2)玉米芯酸预水解工艺将经上述预处理的玉米芯，按固液比1:6加入 2.0g/L的硫酸溶液，于120℃酸预水解60min。 (3)玉米芯酶水解工艺将经酸预水解渣液调至pH4.6，按40IU/g玉米芯加入 木聚糖酶，于50℃酶解4h。 (4)酶水解后的溶液经抽滤获得的粗糖液，酵母发酵24h后离心，取上清液 加活性炭，80℃脱色60min;活性炭脱色后的糖液再经过离子交换树脂最 终糖液脱色率达90%以上，损失率在30%左右，低聚木糖纯度达89%以上。
投资大、工艺不成熟、还 不适合工业化生产。
对设备要求高，且水解过程中 会伴随有害物质的生成。
低聚木糖得率低。
总结
正是因为以上几种方法的优缺点所以一般采用物理的、
化学的或物理辅助化学法与酶法相结合，先将木聚糖 提取出来，然后再用木聚糖酶水解。
研究发现将木聚糖酶解反应与膜分离技术相结合，将
生成的产物不断的分离出来，可以提高低聚木糖的得 率和酶的利用率。
颜色也随之加深，同时，生产周期长，能耗高。
4.3微波法提取木糖
微波作用可以使植物纤维原料结构松散，半纤维素得到有效降解，酶
解性能大大提高。
与其他预处理方法相比较，微波处理具有工艺过程简单和无污染环境
等优点， 由于投资大和工艺不成熟等原因，目前还不适合工业化生产。
4.4酸水解法提取木糖
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。
3.1低聚木糖的结构
图1-1低聚木糖的分子结构
3.2低聚木糖的功能
双歧杆菌增殖作用和减少有毒发酵产物及有害细菌的产生。 抑制病原菌和腹泻。 防止便秘。 保护肝脏。
降低血清胆固醇。
I.
内容提要 玉米深加工的概述
II. 玉米芯的研究
III. 低聚木糖的研究
IV. 低聚木糖的制备方法
V. 总结
1.玉米的深加工
玉米作为粮食和饲料作物，资源丰富，为人类的生存和发展做出了贡
献。 近年来，随着科技进步，我国玉米年产量超过亿，位居世界第二。20 世纪70年代以来，玉米加工业得到各国的普遍重视，发展迅速，已经 形成规模宏大的工业部门。玉米深加工产品的种类超过3000多种。
粉碎后的 玉米芯 二次离子 交换
预处理
酸水解
中和
浓缩
离子交换
脱色
二次浓缩
结晶
干燥
酸水解法提取木糖工艺条件
预处理： 粉碎好的玉米芯用0.1%的硫酸在常压下加热煮沸2h后，
滤渣备用。 酸水解：对制备的滤渣采用1.5%硫酸水解，时间4h，水解温度为 100℃ 中和：以碳酸钙为中和剂，中和终点pH3.0，中和时间90min，中 和温度80℃。 脱色：将滤液加入预处理后的活性炭中，脱色温度70℃，脱色时 间45min，活性炭用量为2%
4.2蒸煮法提取木糖
原理：蒸煮法提取木聚糖是利用木聚糖自身含有的乙酰基在高温作用
下脱落形成乙酸，体系的pH值降低，从而使木聚糖在较高温度下β-1， 4糖苷键断裂发生自身水解作用。
蒸煮法提取木糖优缺点
蒸煮法提取木聚糖，水解程度相对较低，副产物相对较少，也解决了
碱法提取带来的严重污染问题。
但木聚糖的提取率随温度的升高而增加，其副产物也随之显著增加，
酸水解法提取木糖工艺条件
离子交换：将苯乙烯型强碱型阴离子交换树脂和苯乙烯型强酸型阳离
子交换树脂分别用4%的NaOH和3%--4%HCl进行预处理，树脂预处 理后装柱，阳离子交换树脂：阴离子交换树脂=1:1.5；糖液先过阳柱后 再过阴柱； 浓缩：在真空下一次浓缩至原体积40%，二次浓缩至原体积的25%， 然后放入晶种，冷却结晶； 干燥：干燥时温度不得超过90℃
降低血压。 增强机体免疫力，抗癌。 具有良好的配伍性。
属于低甜度的甜味剂。
促使机体生成多种营养物质，包括VB1、VB2、VB6、VB12、烟酸和叶酸。 不会引起牙齿龋变，抑制口腔病菌的滋生。
3.3低聚木糖的用途
1）木糖主要通过加氢制造木糖醇，其用途
更加广泛。 2）木糖在食品、饮料中作为无热量甜味 剂，适用于肥胖及糖尿病患者。 3）木糖在发达国家已应用于宠物饲料。 4）木糖用作烤制品。 5）木糖用作高档酱油色。 6）在轻工、化工方面也有一定用途。
木糖的损失率，处理量大，脱色率高，不仅可以脱色，还可以除去木质素、 少量纤维素等杂物； 新生磷酸钙脱色：在低聚木糖液中加入Ca(OH)2，混合均匀后，再缓慢加 入H3P认，反应生成磷酸钙，这时新生磷酸钙便与低聚木糖液中的色素发 生吸附作用，从而达到脱色效果，此法脱色效果好，糖损失率相对较低， 是一种较为可行的脱色方法; 离子交换树脂可脱色脱盐，还能能重复使用。
工艺操作简单，所用 试剂廉价易得。
缺点
容易造成碱溶液的污染和 浪费，产物得率较低。
水解程度相对较低，副产 木聚糖的提取率随温度的升高而增 物相对较少，解决了碱法 加，副产物也增加，颜色加深，生 提取带来的严重污染问题。 产周期长，能耗高
工艺过程简单、不污 染环境。 产物得率相对较高
具有反应条件温和、有害 物质产生少、对设备要求 不高。
2.2玉米芯的应用前景
据统计，我国玉米年产量约为1.2 亿吨。按生产1 千克玉米同时可得到1/3 千
克玉米芯计算，我国玉米芯年产量约0.4 亿吨，产量极其可观。 以玉米芯为原料可以用于生产糠醛、木糖、木糖醇及酚类。
3.低聚木糖的研究
低聚木糖也称木寡糖(xylo-oligosaeeharide，简称XOS)，由2~7个D-木