[发明专利]一种木糖的制备方法

说明书

本发明公开了一种木糖的制备方法，属于生物化工技术领域，包括以下步骤：收集含半纤维素的溶液至预混合桶，加入稀硫酸调节pH值，加入纯水调节半纤维素的浓度至100g/L；在预热桶内加入水解酶，搅拌混合得混合液，控制混合液中含酶量在0.2‑0.3‰之间；将混合液送至酶水解反应器中，保持混合液充满酶反应器的80%液位溢流，得上清液，控制酶水解反应器中温度为36‑38℃，保持流入流速为30‑35m³/h；将上清液输送至纳滤膜过滤器进行过滤，可得到木糖清液和含酶及低聚糖的浓缩液；再将木糖清液输送至下一步工序，再将浓缩液输送回至预混合桶，可实现木糖75%以上的高收率，经济、环保、高效。

技术领域

本发明涉及生物化工技术领域，尤其涉及一种木糖的制备方法。

背景技术

目前，在粘胶生产领域中，会产出一部分副产物-半纤维素，而如何处理这部分副产物，或者如何将这部分副产物变成有用的原材料是企业所面临的问题。早前，如谭世语、黄诚于2006年在《食品科技》上发表的木糖生产工艺的研究进展文献就说明了木糖的具体获取方法，提到可通过纤维素酶来水解半纤维素液来获得木糖。

通常来说，木糖可在食品、饮料中作为无热量甜味剂，可应用于宠物饲料，可用作烤制品，可用作高档酱油色，在轻工、化工方面也有一定用途。因此木糖的用途非常广泛，其发展前景也非常广阔。

纤维素酶是木质纤维素转化的重要酶系，主要是由内切β-1,4-葡聚糖酶、外切β-1,4-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶组成，水解不同位置的糖苷键从而形成葡萄糖。但在利用纤维素酶水解半纤维素得到木糖的工艺中，常遇到以下问题：

1、酶水解率不够，很少见到能达到50%水解率的木糖外切酶。

2、酶水解内含物太杂，各类木聚糖涵盖在其中，分离困难。

3、由于获取有活性的酶较困难，导致市场上纤维素酶的价格高，传统的木糖生产工艺，回收再利用酶困难，没有最大化的利用纤维素酶，导致木糖的生产成本太高。

4、生产中，考虑酶的回用工艺时，又不能兼顾木糖的连续生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木糖的制备方法，可以解决现有技术中的上述问题，以达到最大化的利用纤维素酶，同时可实现木糖的连续生产，降低生产成本的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种木糖的制备方法，包括以下步骤：

a.收集含半纤维素的溶液至预混合桶，加入稀硫酸调节pH值至5-7，加入纯水调节半纤维素的浓度至100g/L，得到半纤维素底物；

b.将预混合桶内的温度调节至30-38.5℃，加入水解酶，搅拌混合，得到混合液，并控制混合液中含酶量在0.2-0.3‰之间；

c. 将混合液输送至酶水解反应器中，保持混合液充满酶反应器的80%液位溢流，得上清液，控制酶水解反应器中温度为36-38℃，保持流入流速为30-35m³/h；

d.将步骤c中的酶反应器溢流出的上清液输送至纳滤膜过滤器进行过滤，纳滤膜过滤器选择性通过分子量为500以下的分子，可得到木糖清液和含酶及低聚糖的浓缩液；

e. 再将步骤d中得到木糖清液输送至下一步膜浓缩工序，再将含酶及低聚糖的浓缩液输送回至预混合桶再利用；

f.重复步骤a-e。

优选的，所述酶水解反应器与纳滤膜过滤器之间还设有储存罐，用于暂存步骤c中得到的上清液，所述储存罐内设有搅拌器，搅拌速率为25-35r/min，酶水解反应器中上清液持续溢流后，前端持续向酶水解反应器中输送混合液，重复步骤a-c。