專利名稱：木糖的酶法制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木糖的制備方法，具體地涉及一種木糖的酶法制備方法，涉及食品工業(yè)、清潔生產(chǎn)、酶學(xué)和分子生物學(xué)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木糖是五個(gè)碳原子的醛糖(CH2OH(CHOH)3CHO)，白色結(jié)晶粉末，有甜味，熔點(diǎn)144℃，溶于水。木糖作為食品添加劑主要用于糖尿病患者的甜味劑，在工業(yè)上是印染和制革業(yè)中的助劑。隨著木糖醇作為糖尿病患者治療劑的廣泛應(yīng)用，以及木糖醇作為甜味劑用作防齲齒口香糖、糖果、飲料等的開發(fā)，作為木糖醇生產(chǎn)原料木糖的制備技術(shù)，也倍受人們廣泛關(guān)注。
農(nóng)作物廢棄物主要包括秸桿、玉米芯、甘蔗渣、麥麩、米糠、甜菜渣等，其主要化學(xué)成份是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等，木糖就存在于這些農(nóng)作物廢棄物的半纖維素多縮戊糖中，是亟待開發(fā)的重要可再生資源。我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，每年秸稈產(chǎn)量達(dá)9億噸，占世界秸稈總產(chǎn)量的25％～30％。江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平在全國名列前茅，每年糧食總產(chǎn)量達(dá)3500多萬噸，同時(shí)產(chǎn)出秸稈4000萬噸，麥麩和米糠產(chǎn)量都超過270萬噸，這些下腳料半纖維素的含量都在50％以上。目前米糠、麥麩的綜合利用率不到20％，其余基本上為工業(yè)廢料。而秸稈，除少量是直接還田外，大部分或被燃燒，或被堆積沒有利用，造成資源的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)環(huán)境也造成污染。如果人們能利用先進(jìn)的技術(shù)使纖維素和半纖維素得到充分降解和有效轉(zhuǎn)化，農(nóng)作物廢棄物就可以替代糧食用作發(fā)酵原料，成為豐富的生物資源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣農(nóng)作物廢棄物的利用方法。
但是目前有關(guān)從農(nóng)作物廢棄物中提取木糖的方法一般都使用酸水解法。具體是將農(nóng)作物廢棄物原料粉碎，加入原料重量4-6倍的水，在高溫蒸煮預(yù)處理后；然后加酸在105-125℃溫度進(jìn)行水解處理，水解液經(jīng)中和、過濾、活性碳脫色、層析分離、離子交換、超濾等方法提純，最后再經(jīng)真空濃縮、結(jié)晶分離、噴霧干燥等方法得到木糖產(chǎn)品。
但是酸水解的方法存在著多種不足之處，主要體現(xiàn)在1、農(nóng)作物廢棄物中不僅含纖維素、多縮戊糖、木質(zhì)素等有利用價(jià)值的成份，還含有蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、果膠、色素、金屬離子、無機(jī)鹽、單寧以及化肥和農(nóng)藥等成份，已有的利用方法，不能將這些成份去除，而在高溫與強(qiáng)酸水解時(shí)，這些主要成分和無用的雜質(zhì)一起被水解，會(huì)產(chǎn)生或釋放出大量對(duì)酵母有毒的物質(zhì)，主要包括糠醛(降解副產(chǎn)物)，醋酸(由乙?；揪厶轻尫?，某些木質(zhì)素衍生物(如酚類化合物)，重金屬離子等。這不僅對(duì)環(huán)境造成很大的污染，而且用于微生物發(fā)酵生產(chǎn)前還需對(duì)半纖維素水解液進(jìn)行脫毒。2、稀酸水解雖然可以降低毒物含量，但水解物中往往含有大量不可發(fā)酵的低聚糖，最終影響木糖和木糖醇收得率。同時(shí)采用低溫水解方法，不僅水解效果差、速度慢，而且必須加入高濃度的酸液才能進(jìn)行水解，這樣又帶來了水解液中酸液的處理問題，由此在水解后必須進(jìn)行中和處理，增加了成本。3、由于酸水解的糖液雜質(zhì)多，使得后處理效率低、化工程序多、對(duì)設(shè)備要求高，增加環(huán)保負(fù)擔(dān)。
而采用酶法水解雖然具有高效、專一、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但由于自然界存在的很多具有能夠降解木聚糖類半纖維素的復(fù)合酶系的菌株，往往適合于營養(yǎng)貧乏的環(huán)境，生長(zhǎng)緩慢，細(xì)胞密度低，不能滿足生產(chǎn)需求；同時(shí)酶法水解木聚糖存在的底物作用濃度低、易污染所帶來的效率低和成本高，所以目前在木糖的生產(chǎn)中至今未采用酶法水解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酶法制備木糖的方法。
本發(fā)明所述的木糖的酶法制備方法，其步驟如下步驟1農(nóng)作物廢棄物經(jīng)堿抽提法或汽瀑法進(jìn)行預(yù)處理，制成木聚糖或汽瀑物；步驟2向緩沖液中加入木聚糖酶、雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶制得多酶混合液；步驟3邊攪拌邊將木聚糖或者汽爆物加至多酶混合液中進(jìn)行酶解；步驟4水解結(jié)束后，向木聚糖酶解液中加入乙醇，如果是汽爆物酶解液則經(jīng)過濾去渣后加入乙醇；然后取上清液進(jìn)一步濃縮結(jié)晶得到木糖產(chǎn)品。
發(fā)明人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用耐熱性木聚糖酶、雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶制備木糖，能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要，并且，采用多酶作用，對(duì)經(jīng)預(yù)處理的農(nóng)作物廢棄物進(jìn)行酶解，使原料中的木聚糖達(dá)到徹底水解的目的，不僅酶水解效率大大提高，而且可提高酶作用底物的濃度，加快反應(yīng)速度，減少污染危險(xiǎn)，是目前最直接有效的途徑。雖然多酶作用就能實(shí)現(xiàn)本明的目的，但發(fā)明人的進(jìn)一步研究顯示，適當(dāng)?shù)拿赣昧勘龋苓_(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益。
在制備木糖的方法中，所述的步驟2具體是用pH4-7的磷酸緩沖液或檸檬酸緩沖液配制多酶混合液，多酶混合液中各酶用量按照木聚糖酶∶木糖/阿拉伯糖苷酶∶α-葡萄糖醛酸酶酶為1∶0.5-1.5∶0.5-1.25的比例添加，最好1∶1∶0.75。
在制備過程中，具體的酶用量推薦以木聚糖酶10-20(U/g)為基礎(chǔ)(文中所述酶用量均以木聚糖或汽瀑物的重量計(jì))。
因?yàn)闊岱€(wěn)定性酶在生物處理過程中具有減少污染危險(xiǎn)、加快反應(yīng)速度、可提高酶作用底物溶解度和有較高的抗化學(xué)變性等優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明中使用的酶推薦耐熱性酶，優(yōu)選嗜高溫菌海棲熱袍菌Thermotoga maritima的木聚糖酶，雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶。
上述制備方法中所說的步驟3，具體的酶解溫度為55-100℃，本發(fā)明推薦55-85℃，優(yōu)選60-80℃，最好的是80℃。
為了達(dá)到較好的效果，在上述制備方法中的步驟3，木聚糖與酶液的比推薦為1∶3-10(w/v)，汽爆物與酶液的比為1∶6-20(w/v)。
本發(fā)明制備方法中，所述農(nóng)作物廢棄物是麥秸稈、稻草、玉米芯、甘蔗渣或甜菜渣等植物纖維原料。本發(fā)明方法中所使用的木聚糖酶，雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶是由高效表達(dá)的基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)。
制備方法中的步驟4，所述乙醇的用量，推薦使用濃度等于或高于80％的乙醇，用量為酶解液的4-5倍體積。
經(jīng)驗(yàn)證，采用本發(fā)明的方法，木糖的釋放率可達(dá)采用木聚糖酶和木糖苷酶的2倍多，大大提高了生產(chǎn)效率。由于酶法制備木糖，具有高效、專一，反應(yīng)條件溫和的優(yōu)勢(shì)，因此，整個(gè)加工過程作用條件溫和，不使用酸堿等化學(xué)物質(zhì)，能耗低，污染小，操作簡(jiǎn)單易控，同時(shí)產(chǎn)物易純化，產(chǎn)品保持天然品質(zhì)；同時(shí)利用酶法制備的木糖對(duì)菌種無毒害性，可直接用于酵母菌生物轉(zhuǎn)化木糖醇，不需脫毒，發(fā)酵性能好，利于木糖轉(zhuǎn)化為木糖醇，并且酶法水解后的植物纖維材料是很好的農(nóng)業(yè)菌肥膨松劑，不給環(huán)境帶來污染，因此，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1是酶法制備木糖的流程。
圖2木聚糖酶和木糖/阿拉伯糖苷酶水解樺木木聚糖的酶解產(chǎn)物離子色譜圖，HPLC分析柱Sugarpak 1；6.5mm×300mm糖柱分析，色譜條件柱溫85℃；流動(dòng)相水；流速0.5mL/min；示差折光檢測(cè)器靈敏度4，外標(biāo)法標(biāo)定，進(jìn)樣量為10μL。標(biāo)準(zhǔn)樣品購于Sigma公司，根據(jù)標(biāo)樣，10.7min木三糖；12.5min木二糖；15.3min木糖。
圖3木聚糖酶、木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶聯(lián)合作用樺木木聚糖的酶解產(chǎn)物離子色譜圖，HPLC分析柱及色譜條件同上，圖中10.7min木三糖；12.5min木二糖；15.2min木糖。
圖4木聚糖酶和β-木糖苷酶水解燕麥木聚糖的酶解產(chǎn)物離子色譜圖，HPLC分析柱及色譜條件同上，圖中10.283min木三糖；11.447min木二糖；15.104min木糖。
圖5木聚糖酶、β-木糖苷酶和阿拉伯糖苷酶聯(lián)合作用燕麥木聚糖的酶解產(chǎn)物離子色譜圖，HPLC分析柱及色譜條件同上，圖中10.7min木三糖；11.706min木二糖；14.795min木糖。
圖6是木糖產(chǎn)品中的成分分析圖譜。HPLC分析柱及色譜條件同上，根據(jù)標(biāo)樣，14.2min木糖；11.7min木二糖；9.9min木三糖。
圖7是木聚糖酶、木糖苷酶和阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶聯(lián)合作用稻草木聚糖的TLC圖譜.其中X1是木糖，X2是木二糖，X3是木三糖；1是低聚木糖標(biāo)樣；2是木聚糖酶作用稻草木聚糖；3是木聚糖酶和木糖苷酶作用稻草木聚糖；4是木聚糖酶、木糖苷酶和阿拉伯糖苷酶聯(lián)合作用稻草木聚糖；5是木聚糖酶、木糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶聯(lián)合作用稻草木聚糖；6是木聚糖酶、木糖苷酶、阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶聯(lián)合作用稻草木聚糖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明方法實(shí)施例1(1)制備耐熱性木聚糖降解酶根據(jù)Genbank中木聚糖酶，木糖苷酶、阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶基因序列設(shè)計(jì)引物，Tm-xynB-N5’-CCGTTCCATGGACTACAGGATGTGC-3’Tm-xynB-C5’-CCGCTCGAGCGGATATATCTTTCTTCCCTT-3’Tm-xyl-N5’-CATGCCATGGAACTGTACAGGGATC-3’Tm-xyl-C5’-ATAAGAATGCGGCCGCCTCCTCGCAGGCTTCC-3’
Tm-aguA-N5’-GGAATTCCATATGAAAATATTACCTTCTGTGTTGAT-3’Tm-aguA-C5’-CCC TCGAGTCTTTCTTCTATCTTTTTCTCCAG-3’以Thmotiga maritima菌的基因組DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。
將木聚糖酶、木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶的PCR產(chǎn)物分別插入質(zhì)粒pET-20b和pET-28a后，構(gòu)建重組表達(dá)質(zhì)粒pET-20b-xynB、pET-28a-xyl和pET-28a-aguA。
分別取0.01μg重組表達(dá)質(zhì)粒pET-20b-xynB、pET-28a-xyl和pET-28a-aguA電轉(zhuǎn)化到50μL大腸桿菌JM109(DE3)或BL21-CodonPlus(DE3)-RIL感受態(tài)細(xì)胞中后，在500μL的SOC培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)1h，取100μL菌液涂布于LB含氯霉素Cm(60μg/mL)抗性，并外加氨芐青霉素Amp(100μg/mL)或卡那霉素Kna(30μg/mL)抗性平板，37℃培養(yǎng)過夜，從而獲得基因工程菌E.coli BL21-CodonPlus(DE3)-RIL/pET-20b-xynB、E.coli BL21-CodonPlus(DE3)-RIL/pET-28a-xyl和E.coli BL21-CodonPlus(DE3)-RIL/pET-28a-aguA，記作EC1、EC和EC3。
海棲熱袍菌的培養(yǎng)是將培養(yǎng)基經(jīng)加熱驅(qū)氧、充氮、冷卻后加還原劑Na2S 0.5g/L，并分裝于預(yù)先充氮的100mL血清瓶中，加蓋密封并滅菌冷卻后，用注射器按0.5％接種量接入種液，80℃靜置培養(yǎng)8-10h即可。
所用的培養(yǎng)基配方為(1L)10g胰蛋白胨，5g酵母粉，27g NaCl，1mg樹脂天青(resazurin)，15ml微量元素trace(Difco Maritima Broth medium)，0.5g Na2S，pH 7.0。微量元素的制備按如下配方，Nitrilotriacetic acid 1.5g，MgSO4·7H2O 3.0g，MnSO4·H2O 500.0mg，NaCl 1.0g，F(xiàn)eSO4·7H2O 100.0mg，Co(NO3)2·6H2O 100.0mg，CaCl2(無水)100.0mg，ZnSO4·7H2O 100.0mg，CuSO4·5H2O 10.0mg，AlK(SO4)2(無水)10.0mg，Boric acid 10.0mg，Na2MoO4·2H2O 10.0mg，Na2SeO3(無水)1.0g。先將Nitrilotriacetic acid溶于500mL水，用2-3M的KOH將pH調(diào)制6.5。再加入其他成分，定容至1L。
分別挑取基因工程菌EC1、EC和EC3的單菌落接種于5mL含有Amp或Kna抗性的LB液體培養(yǎng)基，37℃過夜培養(yǎng)，然后以1％的接種量再接入LB抗性液體培養(yǎng)基，轉(zhuǎn)速200r/min，37℃振蕩培養(yǎng)至OD600達(dá)0.8～1.0作液體種子，接入到發(fā)酵罐中。
LB培養(yǎng)基組成1％胰蛋白胨、0.5％酵母提取物、1％NaCl，調(diào)pH 7.0，滅菌冷卻至37℃后，加接入0.006％Cm，并外加Amp或0.003％Kna，裝液量70％。發(fā)酵罐起始pH 7.0，最終pH 7.9，通氣量1∶1，溫度為30℃，轉(zhuǎn)速250r/min。培養(yǎng)至OD600達(dá)0.6-0.8，流加IPTG至濃度0.8mmol/L，繼續(xù)培養(yǎng)6h，放罐。
以4,800×g離心10min收集細(xì)胞，用150mL磷酸鉀緩沖液(50mmol/L，pH 6.8)重懸，經(jīng)超聲波或高壓細(xì)胞破碎儀(French Pressure，Thermo)破碎細(xì)胞，9,600×g離心20min，取上清于70℃下熱處理20min后，9,600×g離心30min，上清液即為酶液。
(2)以添加比例為1∶1∶0.75向緩沖液中依次加入木聚糖酶、木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶制得多酶混合液，其中木聚糖酶的用量為10U/g，木糖/阿拉伯糖苷酶10U/g和α-葡萄糖醛酸酶7.5U/g，木聚糖與多酶液的比為1∶3(w/v)。
(3)一邊攪拌一邊將入樺木木聚糖加至酶液中進(jìn)行水解，水解溫度是80℃，水解結(jié)束后，加入4倍體積的乙醇并攪拌均勻后，離心除去酶解液中的未水解的完全的木聚糖和酶蛋白分子后，所得到的酶解液采用HPLC高壓液相色譜檢測(cè)其中糖的成分及含量，結(jié)果表明，木糖含量比采用木聚糖酶和木糖/阿拉伯糖苷酶處理的明顯增加(見附圖3與圖2比較)。木糖含量的分析在Waters HPLC 246-E高壓液相色譜儀上，用Sugarpakl，6.5mm×300mm糖柱分析。色譜條件柱溫85℃；流動(dòng)相水；流速0.5mL/min；示差折光檢測(cè)器靈敏度4，外標(biāo)法標(biāo)定，進(jìn)樣量為10μL。木糖、木二糖和木三糖標(biāo)準(zhǔn)樣品購于Sigma公司。
實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，所用木聚糖為燕麥木聚糖，購于Sigma公司，木聚糖與多酶液的比為1∶10(w/v)，所得到的酶解液采用HPLC檢測(cè)后表明，木糖含量比采用木聚糖酶和木糖/阿拉伯糖苷酶處理高一倍多(見附圖5與圖4比較)。
實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，采用經(jīng)預(yù)處理后的玉米芯為原料，具體操作如下(1)原料預(yù)處理取切碎直徑為3-20mm左右的風(fēng)干玉米芯，先用清水浸泡后離心除去水分，按固液比7-10∶1加入氫氧化鈉溶液，終濃度為1％-3％，在室溫下或高溫下浸提，然后收集濾液并用酸中和至微酸性，然后用3倍體積乙醇沉淀即得木聚糖。
(2)以添加比例為1∶1∶0.75向緩沖液中依次加入木聚糖酶、木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶制得多酶混合液，其中木聚糖酶的用量為20U/g，木糖/阿拉伯糖苷酶20U/g和α-葡萄糖醛酸酶15U/g，木聚糖與多酶液的比為1∶4(w/v)。
(3)一邊攪拌一邊將入木聚糖加至酶液中進(jìn)行水解，水解溫度是80℃，水解結(jié)束后，加入4倍體積的乙醇并攪拌均勻后，離心除去酶解液中未水解完全的木聚糖和酶蛋白后，取上清液進(jìn)一步真空濃縮得到木糖產(chǎn)品，所得木糖產(chǎn)品采用HPLC高壓液相色譜檢測(cè)，結(jié)果見附圖6。
實(shí)施例4與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，預(yù)處理原料選擇的是麥草纖維，并以2％的NaOH溶液從麥草絲中浸提出木聚糖，然后進(jìn)行多酶、雙酶和單酶水解，所得酶解液采用TLC薄層層析檢測(cè)。結(jié)果表明(見附圖7)，3道比2道木糖、木二糖均有增加，說明木糖苷酶的加入有助于木聚糖酶對(duì)木聚糖的降解；4，6道比2，3道中的木三糖和更高聚和度的木寡糖顯著減少，說明阿拉伯糖苷酶去除阿拉伯糖苷側(cè)枝有利于木聚糖酶和木糖苷酶對(duì)木聚糖的降解；5道與3，4道相比木二糖明顯增加，5道與3道相比高聚和度的木寡糖明顯減少，說明α-葡萄糖醛酸酶去葡萄糖醛酸側(cè)枝后使得木聚糖酶能結(jié)合和分解鄰近這些側(cè)枝的木聚糖骨架，從而使木二糖明顯增加。泳道6的結(jié)果表明，木聚糖酶、木糖苷酶、阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶聯(lián)合作用，最終將木聚糖徹底降解為單糖。
實(shí)施例5與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，預(yù)處理原料采用麥草汽爆物，具體操作如下(1)將無霉變麥草抖去灰塵并曬干后磨成3-20mm長(zhǎng)的碎麥草絲；(2)稱取麥草絲10kg，加水浸泡后，擠干棄水，控制含水量為30％，然后1.5Mpa下高溫蒸煮10分鐘后突然降壓，冷卻，干燥至含水量5％-10％即得汽爆物。
(3)以添加比例為1∶2∶1向緩沖液中依次加入木聚糖酶、木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶制得多酶混合液，其中木聚糖酶的用量為10U/g，木糖/阿拉伯糖苷酶20U/g和α-葡萄糖醛酸酶10U/g，汽爆物與多酶液的比為1∶10(w/v)。
(4)一邊攪拌一邊將汽爆物加至酶液中80℃保溫12小時(shí)，水解結(jié)束后經(jīng)過濾去渣后，加入4倍體積的乙醇并攪拌均勻后，離心取上清，維持75-80℃下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后冷卻至60℃，得木糖產(chǎn)品。
實(shí)施例6與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，木聚糖酶和α-葡萄糖醛酸酶是嗜熱脂肪芽孢桿菌木聚糖酶和α-葡萄糖醛酸酶，水解溫度是65℃。
實(shí)施例7與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，木聚糖酶和α-葡萄糖醛酸酶是海棲熱袍菌木聚糖酶和α-葡萄糖醛酸酶，木糖/阿拉伯糖苷酶是嗜熱厭氧乙醇菌雙活性阿拉伯/木糖苷酶，水解溫度是70℃。
實(shí)施例8與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于木聚糖酶、木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶的添加比例為1∶1.5∶0.5，其中木聚糖酶的用量為20U/g，木糖/阿拉伯糖苷酶30U/g和α-葡萄糖醛酸酶10U/g。
實(shí)施例9與實(shí)施例5基本相同，不同之處在于所用原料為玉米芯汽爆物；木聚糖酶、木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶的添加比例為1∶0.5∶1.25，即木聚糖酶的用量為20U/g，木糖/阿拉伯糖苷酶10U/g和α-葡萄糖醛酸酶25U/g，汽爆物與多酶液的比為1∶8(w/v)。
實(shí)施例10與實(shí)施例5基本相同，不同之處在于所用原料為甘蔗渣汽爆物，汽爆物與多酶液的比為1∶20(w/v)。
權(quán)利要求
1.一種木糖的酶法制備方法，其步驟如下步驟1農(nóng)作物廢棄物經(jīng)堿抽提法或汽瀑法進(jìn)行預(yù)處理，制成木聚糖或汽瀑物；步驟2向緩沖液中加入木聚糖酶、雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶制得多酶混合液；步驟3邊攪拌邊將木聚糖或者汽爆物加至多酶混合液中進(jìn)行酶解；步驟4水解結(jié)束后，向木聚糖酶解液中加入乙醇，如果是汽爆物酶解液則經(jīng)過濾去渣后加入乙醇；然后取上清液進(jìn)一步濃縮結(jié)晶得到木糖產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的制備方法，其特征在于步驟2是所說的緩沖液是用pH4-7的緩沖液；其中木聚糖酶、雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和α-葡萄糖醛酸酶的用量比為1∶0.5-1.5∶0.5-1.25。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說制備方法，其特征在于木聚糖酶、雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和-葡萄糖醛酸酶的用量比為1∶1∶0.75。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所說制備方法，其特征在于步驟3所說的酶解是在55-100℃下進(jìn)行；木聚糖與酶液的比為1∶3-10w/v，或者是汽爆物與酶液的比為1∶6-20w/v。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所說制備方法，其特征在于步驟4為向木聚糖酶解液或過濾去渣的汽爆物酶解液中，加入酶解液的4-5倍體積的乙醇，然后取上清液進(jìn)一步濃縮結(jié)晶得到木糖產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種木糖的酶法制備方法。具體是將農(nóng)作物廢棄物經(jīng)預(yù)處理，制成木聚糖或汽瀑物；再向緩沖液中加入木聚糖酶、雙活性木糖/阿拉伯糖苷酶和α－葡萄糖醛酸酶制得多酶混合液；邊攪拌邊將木聚糖或者汽爆物加至多酶混合液中進(jìn)行酶解；水解結(jié)束后，酶解液中加入乙醇，然后進(jìn)一步濃縮結(jié)晶得到木糖產(chǎn)品。采用本發(fā)明的方法，木糖的釋放率可達(dá)采用木聚糖酶和木糖苷酶的2倍多，提高了生產(chǎn)效率，且能耗低，污染小，操作簡(jiǎn)單易控，同時(shí)產(chǎn)物易純化，產(chǎn)品保持天然品質(zhì)；同時(shí)利用酶法制備的木糖對(duì)菌種無毒害性，可直接用于酵母菌生物轉(zhuǎn)化木糖醇，不需脫毒，發(fā)酵性能好，利于木糖轉(zhuǎn)化為木糖醇，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C12P19/00GK1884569SQ20061004038
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者邵蔚藍(lán), 薛業(yè)敏, 吳愛蓮, 曾紅艷 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)