低聚木糖生产可行性报告(9)

系中几乎不含木糖苷酶,对不同来源的底物有良好的适应性。利用该菌产的木聚糖酶粗酶直接酶解麸皮、蔗渣以及玉米芯等来源的木聚糖时,所得的水解产物不含木糖,且水解得到的粗品中以木二糖和木三糖2 个组分为主,完全符合高纯度低聚木糖生产的要求。该工艺目前已经申请国家发明专利并获受理(申请号:CN0010978811)。

（三）本项目采用的方案

酶法制取低聚木糖(Xyloo ligo saccharide)低聚木糖是2～ 7 个木糖以B(1→4) 糖苷键结合而成的低聚糖, 是木糖的直链低聚糖。低聚木糖一般是从富含木聚糖(Xylan) 的植物(如玉米芯、蔗渣、棉籽壳和麸皮等) 为原料, 通过木聚糖酶的水解作用, 然后分离精制而获得。自然界中很多霉菌和细菌能产生木聚糖酶(Xylanase ) , 工业上多采用球毛壳霉(Chaetom ium globo sum ) 产生内切型木聚糖酶进行木聚糖的水解, 然后分离提纯而制得低聚木糖。低聚木糖产品的主要成分为木糖、木二糖、木三糖和三糖以上的木聚糖, 其中木二糖为主要有效成分。木二糖是两个木糖分子以B, 1—4 键相连而构成的, 甜度为蔗糖的40%。低聚木糖的生产工艺包括木聚糖的提取和精制,木聚糖的水解和低聚木糖的纯化。木聚糖的提取: 乙醇、氯化钠预浸洗除去可溶性糖和粗蛋白, 氢氧化钠抽提, 乙酸中和, 最后用乙醇将木聚糖沉淀出来[ 12 ]。木聚糖的酶法水解: 低聚木糖是通过内切木聚糖酶水解木聚糖而获得, 许多丝状真菌都产木聚糖酶, 但往往不止一种酶, 如还产B21, 42木糖苷酶。B21, 42木聚糖酶在水解木聚糖时, 不会水解木二糖, 而B21, 42木糖苷酶则会水解木二糖为木糖[ 13 ]。因此, 筛选产木聚糖酶活高而B21, 42木糖苷酶活低的菌株是生产的关键。

低聚木糖的生产过程包括木聚糖的提取和精制、木聚糖的水解和纯化几个步骤。具体工艺如下：玉米芯→木聚糖提取→精制→精制木聚糖液→酶降解→粗产品→精制→浓缩→普通产品→进一步提纯→高纯产品。

（四）工艺计算

1.木聚糖酶活力测定。

于2. 4ml 5. 0 g/ L 桦木木聚糖溶液(pH 4. 6 柠檬酸2Na2HPO4 缓冲液配制) 中加入0. 1 ml 适当稀释的酶液,50 ℃反应15 min ,立即加入2. 5 ml DNS 试剂终止反应,沸水浴7 min 显色,于540 nm比色。在上述条件下,以1 min 水解木聚糖产生1μmol 还原糖(以木糖计) 的酶量定义为1 个酶活力国际单位( IU) [8] 。