酶法生產(chǎn)木糖.pdf

1、木糖(Xylose)是一種五碳糖，在自然界中主要以D-木糖形成的聚糖存在于植物纖維中的半纖維素內(nèi)。木糖是所有功能性糖中性質(zhì)最穩(wěn)定的一種糖。木糖不會增加血液中的血糖值、能夠增殖雙歧桿菌等都顯示出了其優(yōu)越的功能。
　　 目前，木糖的生產(chǎn)主要是以玉米芯為原料，利用硫酸在高溫高壓的條件下進行水解。除了硫酸法以外還有堿法、酶法，其中酶法因其性質(zhì)專一、分解速度快、條件溫和，并且產(chǎn)品的品質(zhì)高，已成為研究的重點。
　　 本文采用甘蔗渣為

2、原料來生產(chǎn)木糖，以獲得高收率的木糖為目標(biāo)，采用一系列可行方案來提高木糖收率，研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 利用蒸汽爆破的方法進行甘蔗渣的預(yù)處理，依據(jù)不同的壓力組合和不同的時間組合來進行實驗。然后測出實驗原料中的纖維素剩余量、半纖維素剩余量、木質(zhì)素剩余量。通過不同的實驗組合數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力為3.0MP，保溫時間60s時，半纖維的降解達到80％，并且纖維素和半纖維降解較少。
　　 使用蒸汽爆破的甘蔗渣作為原料，利用硫

3、酸來對這些原料進行水解的單因素實驗、正交試驗和響應(yīng)面實驗。通過單因素實驗得到了酸濃度、酸解時間、固液比三個因素的最優(yōu)條件為酸濃度為0.3％、酸解時間為1.5h、固液比為1∶8。依據(jù)獲得單因素實驗結(jié)果，我們進行了正交實驗和響應(yīng)面實驗，來驗證單因素試驗，并且通過響應(yīng)面可以獲得理論的最優(yōu)值。最優(yōu)值為在酸濃度為0.3369％，固液比的為1∶8.12，酶解時間為1.8h的條件下，半纖維素的分解率最高可以達到86.49％。通過高效液相色譜分析可知在

4、這最優(yōu)條件下，木糖占還原糖液的66.57％。與傳統(tǒng)方法的收率基本相同，但與傳統(tǒng)方法相比優(yōu)勢很明顯。
　　 本文中使用的第二種生產(chǎn)木糖的方法是利用木聚糖酶直接酶解蒸汽爆破的甘蔗渣原料來生產(chǎn)木糖。文章首先討論了木聚糖酶的酶學(xué)性質(zhì)，然后得到了木聚糖酶在酶解甘蔗渣時的單因素條件和正交試驗的結(jié)果。通過酶學(xué)性質(zhì)的單因素實驗，得出木聚糖酶的最佳單因素條件，即pH值為5.0、溫度為50℃的條件下木聚糖酶的酶活力最高。與此同時得出木聚糖酶的穩(wěn)定性

5、為在pH值為5.0、溫度為50℃的條件8h內(nèi)酶活剩余量大于50％。得出此木聚糖酶的最優(yōu)酶學(xué)條件以后，進行了木聚糖酶酶解蒸汽爆破后的甘蔗渣原料的單因素實驗和正交試驗，最終得到，在加酶量為2000U/g（原料）、固液比為1∶8、酶解時間為4h的條件下酶解效果最佳。通過正交試驗可以獲得半纖維素的分解率達到74.8％，其中木糖約占糖液的54.52％。此方法的收率不及酸法的收率高，這與酶的專一性和甘蔗渣的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　 為了獲得更高的還