[发明专利]从稻草中提取制备低聚木糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及低聚木糖的制备工艺，具体涉及一种从稻草中提取低聚木糖的方法。

背景技术

低聚木糖又称木寡糖，是由2-7个木糖分子以β-1，4糖苷键连接而成的聚合物的总称，是目前所有低聚糖中因子，被称为“超强双歧因子”。低聚木糖天然存在于竹根、水果、蔬菜、牛乳和蜂蜜中，但含量都非常少。用于生产低聚木糖的典型原料有硬木、玉米芯、锯屑、蔗渣、甜菜渣、谷壳、麸皮等。“性能最稳定、增殖双歧杆菌效价比最高”益菌。低聚木糖作为功能糖中最强的“双歧因子”，早在60-70年代就受到众多专家学者和商家的青睐，80年代就开始有商品面市，各种机能食品研发就紧跟上来，受到消费者欢迎。

我国是一个农业大国，具有巨大的农业资源，其中作物秸秆丰富，年产量达6亿吨左右。南方稻草秸秆尤为丰富，其主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，是丰富、廉价的可再生资源。但目前人们对稻草的利用还停留在低级阶段，如肥田、作食草动物的饲料、焚烧或者将之遗弃。这不仅造成了严重的环境污染，而且也是对资源的极大浪费。因此寻找一条有效途径加快对稻草秸秆的综合开发利用势在必行。

微波法在抽提半纤维素过程中同时伴有物理和化学作用。相同的碱抽提条件下，微波辐射能够促进半纤维素的溶解。通常，处理温度和抽提溶液的pH值对半纤维素的结构和分子量有很大影响，一方面微波辐射温度升高能促进半纤维素的提取，另一方面反应体系pH值的降低使半纤维素的重均分子量降低。与碱抽提相比，微波辐射法可以得到低分子质量和低得率的半纤维素，此分离方法具有无污染、对环境友好等特点。因此，此法可以作为对环境友好的分离半纤维素的新方法，其难点在于如何减小半纤维素的降解程度。

如果能以稻草为原料制备低聚木糖，不仅将稻草变废为宝，具有很高的经济价值，并且解决了稻草传统利用产生的污染和资源浪费的问题。因此开发一种成本低、技术稳定、纯度高、无污染及适于规模化生产的以稻草为原料生产高纯度低聚木糖的方法，将稻草变废为宝，提高农产品的附加值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产成本低、产物纯度高、工艺简单的从稻草中提取低聚木糖的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种从稻草中提取低聚木糖的方法，包括以下步骤：

(1)将稻草碎料与质量浓度1-4％的NaOH溶液按1∶10Kg/L-1∶16Kg/L的质量体积比混合，在50℃-80℃，200W-400W的功率下微波处理1-4小时，然后80℃-90℃水浴浸提2-4小时；

(2)去除残渣，取上清液，离心，用乙酸调整所得上清液pH值至4-8，用3-5倍体积95V/V％的乙醇沉淀，2-4℃冷藏6-14h，离心，弃上清液得沉淀，得粗木聚糖；

(3)将所得粗木聚糖配成质量浓度为10％-20％的水溶液，用木聚糖酶酶解，加酶量为400-1400IU/g，控制pH为5.0-7.5，25-55℃下反应时间2-15小时，得酶解液；

(4)将酶解液灭活，得上清液，使用活性炭对所得上清液脱色，抽滤和微孔过滤，取过滤后的液体用树脂脱色和脱盐；

(5)在截留分子量为3000Da-3500Da的透析袋中进行透析精制，收集透析袋外的液体，然后浓缩所得液体，冷冻干燥，得低聚木糖。

所述步骤(1)中，所述稻草碎料为20-40目的颗粒。

本发明的一个较优方案是，所述步骤(1)中，微波处理的温度为70-75℃，功率为300-400w，处理时间为2-2.5h。

所述步骤(2)中，去除残渣的方法为过滤，取滤液在3000-4500r/min离心15-20min。

本发明的一个较优方案是，所述步骤(2)中，所得上清液pH值调整至5.5。

所述步骤(4)中，酶解液灭活工艺为：80-90℃下灭活10-15min，然后3000-4500r/min离心15-20min。

使用活性炭脱色的工艺为：控制上清液pH为4-6，在70-90℃下活性炭脱色20-40min，活性炭与上清液用量比为2wt％-4wt％。

步骤(4)中，用树脂脱色的工艺为：用阴离子交换树脂HZ-202进行脱色，树脂与上清液用量比为6wt％-9wt％，柱温30-50℃，过柱时间2-3小时。

步骤(4)中，用树脂脱盐的工艺为：用阳离子交换树脂HZ-016进行脱盐，树脂与上清液用量比为6wt％-9wt％，柱温30-50℃，过柱时间2-3小时。

(原来的表述不是很清楚，调整如上，请您确认一下是不是这样的)