CN103243138A - 一种复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法，其特征是：玉米芯经粉碎机粉碎后，按照料液比为1∶10～1∶15的量添加水，在50℃～60℃和pH5.0～pH6.0条件下，将由木聚糖酶和纤维素酶按照2∶1的比例混合组成的复合酶添加量为1.0％～2.0％，酶解40min～60min，最后得到的玉米芯可溶性总糖的含量为70mg/g～90mg/g，平均聚合度为1.7～1.8的低聚木糖。本发明以玉米芯为原料，通过生物技术制备功能性低聚木糖，不仅可以综合利用农产品资源，同时也可以增加农民收入，将具有很好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于食品生物技术领域，是一种复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法。
背景技术
低聚木糖是一种功能性寡糖，由2～7个D-木糖以β-1，4-木糖苷键连接而成的混合物，部分还含有***糖醛酸、葡萄糖醛酸侧链。主要是木二糖和木三糖，其中木二糖的含量越多，低聚木糖产品的质量越好。低聚木糖是目前功能性寡糖中最能促进体内有益菌增长的活性糖，还有预防口腔龋齿、促进钙的吸收、降低血压和血清胆固醇、抑制肠道病原菌、预防便秘和腹泻等生理功能。
中国是一个农业大国，玉米是中国三大粮食作物之一。据统计，2012年中国玉米的总产量约为2亿吨，在进行玉米加工的同时，会有大量的下脚料玉米芯产生，按照3kg玉米产1kg玉米芯计算，2012年中国大约可产生0.67亿吨左右的玉米芯。目前中国对玉米芯的利用相对较少，基本处于低水平的初级加工阶段，绝大部分作为农家燃料被烧掉。通过复合酶法制备玉米芯低聚木糖，不仅可以综合利用农副产品，提高农产品的附加值，增加农民收入，还可以为功能食品的开发提供充足的功能因子。
有关玉米芯制备低聚木糖的专利检索如下：
中国专利申请99126547.5公开了酶法制备功能性低聚木糖的生产工艺，该方法用玉米芯、玉米秸秆和稻草等作为原料经筛选、干燥、粉碎后，用水浸湿，脱水后，用碱浸提，酸中和，最后添加木聚糖酶水解制备低聚木糖。中国专利申请02112568.6公开了一种植物纤维原料酶降解制备低聚木糖的方法，该方法以植物纤维为原料，利用里氏木霉分泌的木聚糖酶进行生物降解制备功能性低聚木糖。中国专利申请200710053974.6公开了一种微波处理玉米芯酶法制备低聚木糖的方法，该方法是将玉米芯在微波消解炉中加热，然后加入木聚糖酶酶解，最后经离心分离，制备低聚木糖。中国专利申请201010274189.5公开了一种利用玉米芯生产木糖的制备方法，该方法通过对玉米芯预处理、酸法水解、中和、脱色去杂质、浓缩、结晶、分离干燥得到木糖。中国专利申请201210549507.3公开了一种玉米芯水解得到木糖水解液的方法，本发明采用气相水解，将玉米芯除尘、破碎、混酸后装锅进行直接水解，水解后再加水进行洗糖得到木糖水解液。中国专利申请201210094372.6公开了利用复合酶制备低聚木糖糖浆、糖粉的方法，该方法首先依次用淀粉酶和碱性蛋白酶对纤维素原料进行水解，水解后的纤维悬浮液再用木聚糖酶、阿魏酸酯酶和真菌漆酶构成的复合酶进行水解，制得低聚木糖酶液。
综上所述，已报道的玉米芯制备低聚木糖的专利中未见有关通过由纤维素酶和木聚糖酶组成的复合酶进行水解制备玉米芯低聚木糖的方法，本发明专利是一种新型的制备玉米芯低聚木糖的方法。
发明内容
本发明提供一种复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法，该制备方法具有生产工艺简单、无环境污染，生产过程条件温和，生产效率高，低成本等优点，克服了玉米芯制备低聚木糖中一些传统酸水解和热水抽提对设备条件要求高、工艺繁琐、生产成本高的缺点，具有很好的发展前景。
本发明复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法包括以下工艺步骤：
(1)玉米芯的预处理
挑选干燥、无发霉的玉米芯为原材料，用万能粉碎机将其粉碎至100目～150目备用。
(2)浸泡
根据料液比为1∶10～1∶15的比例添加一定量的水浸泡粉碎后的玉米芯过夜，然后调节pH值至5.0～6.0。
(3)复合酶水解
往浸泡后的玉米芯中添加由木聚糖酶和纤维素酶按照2∶1的比例组成的复合酶，添加量为1.0％～2.0％，然后在50℃～60℃温度下，水解40min～60min。
(4)灭酶
水解后的玉米芯溶液在70℃～80℃下保温10min～20min，然后离心分离，收集上清液即为制备的低聚木糖溶液。
具体实施方式
实施例1：
(1)玉米芯的预处理
挑选干燥、无发霉的玉米芯为原材料，用万能粉碎机将其粉碎至100目～150目备用。
(2)浸泡
称取5g粉碎后的玉米芯，加入50mL水浸泡过夜，然后调节pH值至5.0。
(3)复合酶水解
往浸泡后的玉米芯溶液中添加0.55g由木聚糖酶和纤维素酶按照2∶1的比例组成的复合酶，然后在50℃温度下，水解60min。
(4)灭酶
水解后的玉米芯溶液在70℃下保温20min，然后离心分离，收集上清液即为制备的低聚木糖溶液。
实施例2：
(1)玉米芯的预处理
挑选干燥、无发霉的玉米芯为原材料，用万能粉碎机将其粉碎至100目～150目备用。
(2)浸泡
称取8g粉碎后的玉米芯，加入120mL水浸泡过夜，然后调节pH值至6.0。
(3)复合酶水解
往浸泡后的玉米芯溶液中添加2.56g由木聚糖酶和纤维素酶按照2∶1的比例组成的复合酶，然后在60℃温度下，水解40min。
(4)灭酶
水解后的玉米芯溶液在80℃下保温10min，然后离心分离，收集上清液即为制备的低聚木糖溶液。
实施例3：
(1)玉米芯的预处理
挑选干燥、无发霉的玉米芯为原材料，用万能粉碎机将其粉碎至100目～150目备用。
(2)浸泡
称取10g粉碎后的玉米芯，加入140mL水浸泡过夜，然后调节pH值至5.5。
(3)复合酶水解
往浸泡后的玉米芯溶液中添加2.25g由木聚糖酶和纤维素酶按照2∶1的比例组成的复合酶，然后在55℃温度下，水解50min。
(4)灭酶
水解后的玉米芯溶液在75℃下保温15min，然后离心分离，收集上清液即为制备的低聚木糖溶液。
Claims (4)
1.一种复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)玉米芯的预处理
挑选干燥、无发霉的玉米芯为原材料，用万能粉碎机将其粉碎至100目～150目备用。
(2)浸泡
根据料液比为1∶10～1∶15的比例添加一定量的水浸泡粉碎后的玉米芯过夜，然后调节pH值至5.0～6.0。
(3)复合酶水解
往浸泡后的玉米芯中添加由木聚糖酶和纤维素酶按照2∶1的比例组成的复合酶，添加量为1.0％～2.0％，然后在50℃～60℃温度下，水解40min～60min。
(4)灭酶
水解后的玉米芯溶液在70℃～80℃下保温10min～20min，然后离心分离，收集上清液即为制备的低聚木糖溶液。
2.根据权利要求1所述的复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法，其特征在于：所述的料液比为1∶10～1∶15，水解温度为50℃～60℃，水解时pH为5.0～6.0，水解时间为40min～60min。
3.根据权利要求1所述的复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法，其特征在于：复合酶是由木聚糖酶和纤维素酶按照2∶1的比例组成，复合酶添加量为1.0％～2.0％。
4.根据权利要求1所述的复合酶法制备玉米芯低聚木糖的方法，其特征在于：灭酶的方法为70℃～80℃下保温10min～20min。
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