[发明专利]一种制备低聚木糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备低聚木糖的方法，属于生物化工技术领域。 

背景技术

低聚木糖(Xylo-oligosaccharides，XOS)是一种不易消化多糖，通过化学或酶水解植物细胞壁中的多聚木糖获得，由2-7个木糖以β-1,4-糖苷键连接而成，此外还含有阿拉伯糖醛酸、葡萄糖醛酸侧链。因低聚木糖具有调节肠道功能，低热量、防龋齿、促进钙的吸收、无毒安全性、抗炎、抗疲劳、降血压、血糖、血脂和胆固醇等生理功能，近年来已成为国内外研究热点。低聚木糖属于不能消化的碳水化合物，能够通过对肠道益生菌的调整赋予宿主健康益处。低聚木糖的益生作用主要是刺激乳酸菌和双歧杆菌的增殖，作为益生元其在食品和药品工业有重要的应用价值。低聚木糖的主要的生产方式是从木质纤维素生物质中的半纤维素水解获得，酸水解是一种常用的方法。但是由于半纤维素结构致密，酸水解处理时间过长导致存在副产物(如糠醛)浓度较高和低聚木糖产率低等问题。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种制备低聚木糖的方法，本发明所提供的方法通过食用菌栽培对木质纤维素原料进行预处理，预处理后进行酸水解制备低聚木糖，与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、副产物糠醛浓度低、反应温度低、反应时间短等优点。本发明所采取的技术方案为： 

本发明的目的在于提供一种酸法水解制备低聚木糖的方法，是以木质纤维素为原料，接种食用真菌进行发酵后采收食用真菌并收集菇渣废料，再利用菇渣废料水解制备低聚木糖。 

所述方法，步骤如下： 

1)以木质纤维素为原料，接种食用真菌进行发酵生产食用真菌； 

2)收集菇渣废料，将菇渣与酸溶液混合，置于高温高压反应器，加热水解制备低聚木糖； 

从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。 

所述食用真菌原料配方组成为：木质纤维素60-92％，玉米粉6-38％，石膏0.5-1.5％，过磷酸钙0.1-0.5％。 

收集菇渣废料后，将菇渣于干燥箱中干燥，干燥后恒重备用；将菇渣与浓度为0.5-1.5％的硫酸溶液混合，置于高温高压反应器，在110-130℃下加热处理0-120min，停止加热后迅速降温至室温；从酸水解产物中继续分离提取低聚木糖。 

所述木质纤维素为阔叶木屑，玉米芯或玉米秸秆。 

本发明可以以杏鲍菇为预处理菌株，具体步骤如下： 

1)在栽培袋中加入木质纤维素原料，密封栽培袋后高温灭菌，冷却后接种杏鲍菇，接种后在二氧化碳浓度2000-2500μL/L的条件下发菌，菌丝长满栽培袋后，继续培养进行菌丝后成熟培养；菌丝成熟后将培养袋移出培养室，出培养室温度为13-18℃，湿度80-90％，500-800lx光照和通风刺激；菇蕾长至3-4cm后进行疏蕾处理，每袋留1-2个菇蕾；当菇盖张开平整，颜色变浅，边缘稍微内卷，孢子尚未弹射时采收，采收后将菇渣废料备用； 

2)将制备好的发酵产物于干燥箱中，干燥至水分含量为8-12％，干燥后过100目筛，再置于干燥箱中恒重，备用；将菇渣与浓度为0.5-1.5％的硫酸溶液混合，置于高温高压反应器，在110-130℃下加热处理0-120min，停止加热后迅速降温至室温； 

3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。 

步骤1)所述杏鲍菇为杏鲍菇日引1号；所述发酵处理，具体为在栽培袋中加入1200g含水量为65％的木质纤维素原料，密封栽培袋后于121℃下灭菌2.5h，冷却至30℃后接种杏鲍菇日引1号，接种量为2％，接种后在23℃，湿度75％，二氧化碳浓度2000-2500μL/L的条件下发菌，菌丝长满栽培袋后，继续培养7天进行菌丝后成熟培养；菌丝成熟后将培养袋移出培养室，出培养室温度为13-18℃，湿度80-90％，500-800lx光照和通风刺激；菇蕾长至3-4cm后进行疏蕾处理，每袋留1-2个菇蕾；当菇盖张开平整，颜色变浅，边缘稍微内卷，孢子尚未弹射时采收，采收后将菇渣废料混合备用。 

本发明可以以草菇为预处理菌株，具体步骤如下： 

1)在栽培袋中加入木质纤维素原料，密封栽培袋后常压灭菌，冷却后接种草菇，在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养；接种后，控制培养环境空气温度，空气湿度，保持通风，培养至出菇后，控制培养环境空气温度和空气湿度，保持通风，提供光照，培养至草菇成熟后，将菇渣废料混合备用；