CN107893131A - 一种玉米芯制木糖液的方法 - Google Patents

一种玉米芯制木糖液的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107893131A
CN107893131A CN201711135964.7A CN201711135964A CN107893131A CN 107893131 A CN107893131 A CN 107893131A CN 201711135964 A CN201711135964 A CN 201711135964A CN 107893131 A CN107893131 A CN 107893131A
Authority
CN
China
Prior art keywords
corncob
xylose
quality
powder
hydrolyzate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711135964.7A
Other languages
English (en)
Inventor
江松涛
陈德水
李勉
廖承军
毛宝兴
郑毅
张金建
李山
汪秀秀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Huakang Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Huakang Pharmaceutical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Huakang Pharmaceutical Co Ltd filed Critical Zhejiang Huakang Pharmaceutical Co Ltd
Priority to CN201711135964.7A priority Critical patent/CN107893131A/zh
Publication of CN107893131A publication Critical patent/CN107893131A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
    • C13K13/002—Xylose

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，包括：(1)将玉米芯除杂、晒干及破碎得到玉米芯粉末；(2)将玉米芯粉末加入到水解反应器中，并加入质量为玉米芯粉末质量3～5倍的热工艺水，开始搅拌，并且加入硫酸调节pH值为2～4，加入果胶酶，温度保持在45～55℃，保温20～60min，酶解得到玉米芯液；(3)在所述玉米芯液中加入硫酸，调节酸度为0.6～1.0％，进行水解反应，其中水解反应温度为120～130℃，反应时间30～60min，得到水解液；(4)将水解液过滤，得到所述木糖液。本发明使用果胶酶进行预处理，使得预处理液不用排放出去，直接可以加酸继续水解，使水解操作更简便，更加环保；减少污水排放及用水量；使半纤维素降解为束纤维，更有利于水解。

Description

一种玉米芯制木糖液的方法
技术领域
本发明属于食品化工技术领域，具体涉及一种玉米芯制木糖液的方法。
背景技术
木糖为五碳醛糖，白色结晶或结晶性粉末，味甜，甜度为蔗糖的70％。木糖能改善人体微生物环境，促进人体免疫力。目前木糖的生产主要以玉米芯为原料经水解、中和、脱色、离交、浓缩、结晶、分离等工序制得成品木糖，其中水解是木糖生产至关重要的一步，水解工艺对后续离交、结晶收率有着深远影响。
公开号为CN106435047A的中国专利文献公开了一种玉米芯制木糖的方法，水解工艺为玉米芯粒度3～5mm，硫酸酸度1.5～2.5％，水解温度120～150℃，水解时间2～4h。该法硫酸用量较大，且水解时间较长。
公开号为CN105713998A的中国专利文献公开了一种木糖的生产工艺，其水解工艺为玉米芯粒度2～3mm，高温水煮预处理后加入酸度为0.8～1.2％盐酸，保温2～4h进行水解。该法采用盐酸作为水解酸，对设备反腐要求很高，且反应时间较长。
综上所述，现有的玉米芯水解工艺，采用酸预处理的方式，水解用酸用量较大，消耗酸量的同时产生大量的酸废水，不利于环保，而且反应时间较长。现有玉米芯水解工艺，木糖的收率普遍不高，玉米芯的利用率较低，水解液中含有大量的胶体对后续的离子交换产生很大的负荷，离交树脂的再生频次很高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种玉米芯制木糖液的方法，不但水解用酸少，反应时间短，而且水解后的木糖收率得到提高，水解液中的胶体被去除，对后续过滤、离交、结晶、分离等工序都非常有利。
本发明的技术方案为：一种玉米芯制木糖液的方法，包括：
(1)将玉米芯除杂、晒干及破碎得到玉米芯粉末；
(2)将玉米芯粉末加入到水解反应器中，并加入质量为玉米芯粉末质量3～5倍的热工艺水，开始搅拌，并且加入硫酸调节pH值为2～4，加入果胶酶，温度保持在45～55℃，保温20～60min，酶解得到玉米芯液；
(3)在所述玉米芯液中加入硫酸，调节酸度为0.6～1.0％，进行水解反应，其中水解反应温度为120～130℃，反应时间30～60min，得到水解液；
(4)将水解液过滤，得到所述木糖液。
步骤(1)中的所述的玉米芯经过风选、滚筛、水洗、晒干等步骤去除玉米芯中的玉米须、泥沙等杂质，晒干后备下一步破碎使用的玉米芯，作为优选，所述晒干之后的玉米芯的水分含量8％～10％。
作为优选，所述玉米芯粉末的粒度为0.1～0.5mm。玉米芯呈粉末状态，增大了玉米芯比表面积，使得玉米芯和酸接触面积更大，更加有利于水解反应。
作为优选，所述热工艺水为蒸汽冷凝水。
作为优选，所述蒸汽冷凝水的温度为45～55℃。本发明蒸汽冷凝水可以使用工艺蒸发过程中的蒸汽冷凝水。
作为优选，所述步骤(2)中搅拌时，转速为80～100rpm。玉米芯破碎至粉末，实现了搅拌状态下进行水解反应，进一步增加玉米芯和酸的接触，对减少反应时间，增加木糖的水解收率都非常有利。
作为优选，所述玉米芯粉末与热工艺水的质量比为1:4。在该质量比下既保证玉米芯粉末能有较大的流动性，又能确保水解液具有较高的折光，减少后续蒸发用气量。
作为优选，所述步骤(4)中水解液经过板框过滤机过滤，得到折光为10～12％的木糖液。步骤(4)中水解液经过板框过滤，得到折光为10～12％水解液进入下一步脱色工序，经由过滤后的滤渣晒干可作为生物质燃料，本发明使得水解渣得到充分利用。
作为优选，所述果胶酶的质量为玉米芯质量1～5‰。果胶酶能够降解玉米芯中的果胶，破坏植物细胞壁，使半纤维素和纤维素降解为束纤维，更有利于水解的进行。同时胶体物质的去除，对后续过滤速度的提升和离交符合的降低都带来积极的影响。
作为优选，所述步骤(2)中酶解时间为30min。
作为优选，所述步骤(3)中硫酸为质量分数为98％的浓硫酸，酸度0.6～1.0％。
作为优选，所述步骤(3)中水解反应温度123～125℃，反应时间50min。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明对玉米芯进行破碎处理，并且水解反应在搅拌状态下进行，增大了玉米芯和酸的接触面积，使得水解反应更加充分，水解效率得到提高，反应用酸量减少，水解时间缩短，能耗降低，木糖收率明显提高。
(2)与传统的工艺相比，本发明使用果胶酶进行预处理，具有以下优点：
a.预处理液不用排放出去，直接可以加酸继续水解，使水解操作更简便，更加环保；
b.减少污水排放及用水量；
c.使半纤维素降解为束纤维，更有利于水解；
d.胶体物质的去除对后续脱色过滤、离交、结晶、离心工艺也会产生积极的影响。
具体实施方式
实施例1
一种木糖液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将玉米芯除杂，晒干；
(2)将晒干之后的玉米芯破碎至粒度为0.1～0.5mm的玉米芯粉末；
(3)将玉米芯粉末加入到水解反应器中，加入质量为玉米芯粉末质量3倍的热工艺水，开启搅拌，控制转速90rpm，调节pH至3.0，加入质量玉米芯粉末质量的2.5‰的果胶酶，控制温度50℃，保温30min；
(4)继续添加硫酸，调节酸度为1.0％，并125℃条件下反应50min，得到水解液，其中酸为质量分数为98％的浓硫酸，酸度0.8～1.0％；
(5)将水解液进行板框过滤，收集滤液，测得水解液折光为11.5％，HPLC测定木糖浓度为88.72g/L，木糖含量为80.95％，木糖相对收率为26.5％(水解液中木糖质量/水解玉米芯质量)。
实施例2
一种木糖液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将玉米芯除杂，晒干；
(2)将晒干之后的玉米芯破碎至粒度为0.1～0.5mm的玉米芯粉末；
(3)将玉米芯粉末加入到水解反应器中，加入质量为玉米芯粉末质量4倍的热工艺水，开启搅拌，控制转速90rpm，调节pH至3.5，加入质量玉米芯粉末质量的2‰的果胶酶，控制温度50℃，保温30min；
(4)继续添加硫酸，调节酸度为0.8％，并123℃条件下反应45min，得到水解液，其中酸为质量分数为98％的浓硫酸，酸度0.8～1.0％；
(5)将水解液进行板框过滤，收集滤液，测得水解液折光为9.6％，HPLC测定木糖浓度为70.86g/L，木糖含量为81.32％，木糖相对收率为28％(水解液中木糖质量/水解玉米芯质量)。
对比例1(现有工艺)
一种木糖液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将玉米芯除杂，晒干；
(2)将玉米芯加入到水解反应器中，加入质量为玉米芯粉末质量5倍的热工艺水，加酸调节酸度为0.2％，在120℃条件下保温45min；
(3)排掉酸水，加入质量为玉米芯粉末质量3倍的热工艺水，加酸调节酸度2.0％，在125℃条件下反应120min；
(4)水解液进行板框过滤，收集滤液，测得水解液折光为9.8％，HPLC测定木糖浓度为74.58g/L，木糖含量为78.13％，木糖相对收率为22％(水解液中木糖质量/水解玉米芯质量)。
对比例2(未加入果胶酶)
一种木糖液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将玉米芯除杂，晒干；
(2)将玉米芯破碎至粒度为0.1～0.5mm的玉米芯粉末；
(3)将玉米芯粉末加入到水解反应器中，加入质量为玉米芯粉末质量3倍的热工艺水，开启搅拌，控制转速90rpm，加酸调节酸度为1.8％，在120℃条件下反应120min，得到水解液；
(4)将水解液进行板框过滤，收集滤液，测得水解液折光为10.7％，HPLC测定木糖浓度为82.64g/L，木糖含量为79.48％，木糖相对收率为26.5％(水解液中木糖质量/水解玉米芯质量)。
对比例1为传统工艺条件，对比例2为未加果胶酶对比试验，实施例1和实施例2为本发明的工艺方法，从上述实施结果可看出：本发明优选条件下得到的木糖水解液中的木糖的收率有较大的提高，而且本发明可以在较短的反应时间、较低的酸浓度条件下完成水解反应。

Claims (10)

1.一种玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，包括：
(1)将玉米芯除杂、晒干及破碎得到玉米芯粉末；
(2)将玉米芯粉末加入到水解反应器中，并加入质量为玉米芯粉末质量3～5倍的热工艺水，开始搅拌，并且加入硫酸调节pH值为2～4，加入果胶酶，温度保持在45～55℃，保温20～60min，酶解得到玉米芯液；
(3)在所述玉米芯液中加入硫酸，调节酸度为0.6～1.0％，进行水解反应，其中水解反应温度为120～130℃，反应时间30～60min，得到水解液；
(4)将水解液过滤，得到所述木糖液。
2.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述晒干之后的玉米芯的水分含量8％～10％。
3.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述玉米芯粉末的粒度为0.1～0.5mm。
4.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述热工艺水为蒸汽冷凝水。
5.如权利要求4所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述蒸汽冷凝水的温度为45～55℃。
6.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌时，转速为80～100rpm。
7.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述玉米芯粉末与热工艺水的质量比为1:4。
8.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述步骤(4)中水解液经过板框过滤机过滤，得到折光为10～12％的木糖液。
9.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述果胶酶的质量为玉米芯质量1～5‰。
10.如权利要求1所述的玉米芯制木糖液的方法，其特征在于，所述步骤(3)中水解反应温度123～125℃，反应时间50min。
CN201711135964.7A 2017-11-16 2017-11-16 一种玉米芯制木糖液的方法 Pending CN107893131A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711135964.7A CN107893131A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种玉米芯制木糖液的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711135964.7A CN107893131A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种玉米芯制木糖液的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107893131A true CN107893131A (zh) 2018-04-10

Family

ID=61805537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711135964.7A Pending CN107893131A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 一种玉米芯制木糖液的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107893131A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109517860A (zh) * 2018-12-07 2019-03-26 浙江华康药业股份有限公司 一种利用木糖母液制备晶体木糖的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102943131A (zh) * 2012-11-30 2013-02-27 安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 一种木糖生产方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102943131A (zh) * 2012-11-30 2013-02-27 安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 一种木糖生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
荆丽荣: "酶法提取甜玉米芯中低聚木糖的研究", 《哈尔滨商业大学硕士学位论文》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109517860A (zh) * 2018-12-07 2019-03-26 浙江华康药业股份有限公司 一种利用木糖母液制备晶体木糖的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Teng et al. Production of xylooligosaccharides from the steam explosion liquor of corncobs coupled with enzymatic hydrolysis using a thermostable xylanase
CN100999739B (zh) 蒸汽***与碱性双氧水氧化耦合处理秸秆的方法
CN101736631B (zh) 一种高效预处理木质纤维素的工艺
JP2015529456A5 (zh)
EA200300069A1 (ru) Способ кислотного предварительного гидролиза биомассы
WO2023123805A1 (zh) 一种利用玉米秸秆制备精制木糖及可发酵糖的***和方法
CN108097312A (zh) 一种木质纤维素基固体酸催化剂的制备方法及其应用
CN101135118A (zh) 一种秸秆综合利用方法
CN107136317B (zh) 一种综合利用酒糟同时制备低聚木糖和蛋白饲料的方法
CN104694587A (zh) 一种由甘蔗渣生产乳酸的方法
CN104073533A (zh) 一种低耗能的热水解生物质预处理方法及其装置
CN109748895B (zh) 一种糠醛的制备方法
CN106191158B (zh) 一种清洁和安全的木质纤维原料预处理方法
CN102613581A (zh) 一种从木薯渣中提取膳食纤维素的方法
CN106543236A (zh) 一种利用木糖母液结晶木糖和***糖的方法
CN107893131A (zh) 一种玉米芯制木糖液的方法
CN102994655B (zh) 一种玉米芯水解得到木糖水解液的方法
JP4619831B2 (ja) リグノセルロースの前処理方法
JP2013042727A (ja) リグノセルロース系バイオマスからエタノールを製造する方法及びその前処理方法
Wang et al. Post-hydrolysis of the prehydrolysate from eucalyptus pulping with xylanase
CN103664532A (zh) 一种生产肌醇的新工艺
CN101979640B (zh) 用甘蔗叶生产低聚木糖的方法
CN102864180A (zh) 从麦糟中同时制备阿魏酸、低聚木糖及乙醇的方法
CN105876168A (zh) 一种植物原料受控水解生产复合型和功能性低聚糖饲料添加剂的方法
CN106435047A (zh) 一种利用玉米芯制备木糖的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180410

RJ01 Rejection of invention patent application after publication