[发明专利]一种半纤维素粉连续液化耦合酶法生产低聚木糖的方法

说明书

本发明涉及利用自然资源制糖工业技术领域，具体公开了一种半纤维素粉连续液化耦合酶法生产低聚木糖的方法，包括以下步骤：调浆→连续液化→渣液分离→一次酶解→一次脱色→一次离交→一次浓缩→二次酶解→二次脱色→二次离交→二次浓缩；该方法减少了能源消耗，并降低了废弃物的排放，减少对环境的污染，具有较大的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及利用自然资源制糖工业技术领域，尤其是涉及一种半纤维素粉连续液化耦合酶法生产低聚木糖的方法。

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糖苷键结合而成的功能性聚合糖。低聚木糖的制备方法通常有以下几种：1、酶法直接处理天然的、含木聚糖的木质纤维材料；2、先用化学方法从木质纤维材料中分离度到木聚糖，再进一步用酶水解木聚糖的到低聚木糖；3、直接通过蒸汽、水或稀的无机酸来水解木聚糖，生成低聚木糖。

目前行业内生产低聚木糖的原料是玉米芯粉或稻壳等农作废弃物。农作废弃物的收购容易受到季节、地域的限制和影响，对于工业化生产有诸多不便因素。而本项目采用的原料为半纤维素粉，木聚糖含量在90％以上，且灰分低于3.5％，其有效成分高，杂质含量较小，是目前生产低聚木糖得率最高、纯度最高、来源稳定、且不受收购半径限制、不受季节影响的最佳生产原料。

目前行业内生产低聚木糖的生产工艺是玉米芯粉经过醋酸预处理，然后进行间歇高压蒸煮，随后进行酶解获得低聚木糖。然而现有的生产工艺存在以下问题：玉米芯粉中含有杂质多，糖化后的料液透光率低(＜2％)，电导率高(＞6000μs/cm)，低聚木糖的纯度不高(＜75％)，导致酸碱消耗高，污水排放量大，间歇蒸煮余热不好回收，蒸汽消耗高。如果原料采用半纤维素粉，先是加酸和水搅拌混合成悬浮液，然后用泵输入连续蒸煮设备，通过闪蒸降温后再进行酶解，糖化后的料液透光率＞10％，电导率低＜3000μs/cm，低聚木糖的纯度＞80％，产品质量提升，污水量大幅度减少，连续液化的余热方便回收，能源消耗降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种半纤维素粉连续液化耦合酶法生产低聚木糖的方法，减少了能源消耗，并降低了废弃物的排放，减少对环境的污染，具有较大的经济效益和社会效益。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种半纤维素粉连续液化耦合酶法生产低聚木糖的方法，包括以下步骤：

1)调浆，将质量比例为1:10的半纤维素与0.2％醋酸水溶液置入调浆罐，升温至70-80℃后，搅拌混合均匀，形成半纤维素粉悬浮液；

2)连续蒸煮，将步骤1得到的半纤维素粉悬浮液输送至液化喷射器，保证液化喷射器的蒸汽压在0.8-1.0MPa，保持物料温度在180-200℃，喷射器后连接汽液分离器；

3)渣液分离，将步骤2处理过的原料送入板框进行渣液分离；

4)一次酶解，将步骤3分离得到的液体输入酶解罐，加入木聚糖酶，进行糖化酶解；

5)一次脱色，将步骤4酶解处理后的物料过滤，在滤液中加入粉末装活性炭脱色处理，得到透光率＞20％的料液；

6)一次离交，将步骤5得到的料液进行离子交换，离交后的电导率＜500μs/cm，PH值3-5，透光率＞90％；离交柱失效后用浓度为3-4％盐酸、液碱中再生，最后用纯水淋洗；

7)一次浓缩，将步骤6得到的料液经过膜过滤浓缩后，输入闪蒸罐进行加热浓缩，使得出料的浓度保持在30％-32％；

8)二次酶解，将步骤7得到的料液输入酶解罐，加入木聚糖酶进行酶解；

9)二次脱色，将步骤8得到的料液中加入粉末装活性炭脱色处理，得到透光率＞30％的料液；