本發明公開了一種半纖維素粉制備低聚木糖的方法，原料采用半纖維素粉，先是加酸和水攪拌混合成懸浮液，pH值調至4.5?5.5，然后用泵輸入增壓噴射器，再經過層流罐，通過汽液分離器迅速釋放壓力，二次蒸汽回收用于后續物料的加熱，液體進入糖化罐，降溫后再加入木聚糖酶和糖化酶，糖化后的料液電導率低＜3000μs/cm，低聚木糖的純度＞80％，產品質量提升，污水量大幅度減少，汽液分離的余熱方便回收，能源消耗降低。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，具體涉及一種半纖維素制備低聚木糖的方法。

背景技術

低聚木糖又稱木寡糖，是由2-7個木糖分子以β-1,4糖苷鍵結合而成的功能性聚合糖。與通常人們所用的大豆低聚糖、低聚果糖、低聚異麥芽糖等相比具有獨特的優勢，它可以選擇性地促進腸道雙歧桿菌的增殖活性。其雙歧因子功能是其它聚合糖類的10-20倍。

低聚木糖的制備方法通常有以下幾種：

1、先用高溫蒸煮含木聚糖的原材料，再進一步用酶解到低聚木糖；

2、直接通過蒸汽、水或稀的無機酸來水解原料，生成低聚木糖。

目前行業內生產低聚木糖的原料是玉米芯粉、稻殼或木質半纖維素等農林廢棄物。目前行業內生產低聚木糖的生產工藝是玉米芯粉先經過酸預處理，然后進行間歇高壓蒸煮，最后進行酶解獲得低聚木糖。

現有的制備低聚木糖的方法存在的問題是：玉米芯粉間歇蒸煮，廢熱蒸汽不好回收，物料濃縮都是用蒸發器，蒸汽消耗高，多次酶解凈化導致酸堿消耗高，脫色成本高，污水排放量大；糖化后的料液透光率低(＜1％)，電導率高(＞5000μs/cm)，固含量低(＜3％)，而且生產低聚木糖的純度最大只能達到70％左右。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本發明提供一種半纖維素制備低聚木糖的方法。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種半纖維素制備低聚木糖的方法，包括以下步驟：

(1)將半纖維素與水混合，半纖維素與水的質量比例為1:6，加酸調節pH至4.5-5.5，然后升溫至80-90℃，攪拌混合均勻，形成半纖維素的懸浮液；

(2)把半纖維素粉的懸浮液輸送至增壓噴射器，通過噴射器進入層流罐，使物料在層流罐內停留50-60min，最后進入汽液分離器進行汽液分離；將汽液分離器閃蒸的二次蒸汽進行余熱回收；

(3)汽液分離后的液體進入糖化罐，溫度控制在50±1℃，每1m³物料添加0.05-0.3kg的木聚糖酶和0.05-0.3kg糖化酶，酶解10h；

(4)酶解結束后，檢測低聚木糖純度，然后升溫至80-90℃滅酶，保持滅酶溫度30-40min后過濾；

(5)向濾液中加活性炭脫色過濾處理，透光率＞30％；

(6)脫色后的濾液經過超濾，出料透光率＞50％；

(7)超濾后的濾液再經過膜濃縮，折光率＞18％；

(8)將步驟(2)中回收的余熱，用于步驟(7)得到物料的濃縮，出料折光率＞30％；

(9)步驟(8)濃縮后的物料再次進行脫色，脫色過濾后的透光率＞50％；

(10)步驟(9)二次脫色后的物料再進行離子交換，離子交換后的電導率＜20μs/cm，pH值4-7，透光率＞95％；陽離子交換柱、陰離子交換柱分別用鹽酸、液堿再生，鹽酸、液堿的質量濃度均為3-4％，淋洗用反滲透的純水，反滲透的純水的電導率＜30μs/cm；

(11)經步驟(10)離子交換后的糖液再進行二次濃縮，濃縮后的物料進行成品灌裝；