一种基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，将富含木聚糖的原料粉碎；将粉状原料与有机酸溶液混匀后，送入挤压膨化机；在挤压膨化过程中添加能与有机酸反应产生二氧化碳的碱，待膨化完成收集膨化湿物料；将膨化后的湿物料加入水并调节温度与pH，随后加入木聚糖酶进行酶解反应，得到酶解混合物，反应结束后升温灭酶得到酶解物料；将酶解物料通过固液分离得到低聚木糖液。本发明专利技术提供一种碳酸盐酸辅助挤压膨化与酶解相结合生产低聚木糖的方法，具有低聚木糖得率高、工艺简单、无污染的特点。无污染的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法


[0001]本专利技术属于低聚木糖生产
，具体涉及到一种基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法。

技术介绍

[0002]低聚木糖是由2～10个木糖分子组成的功能性寡糖，是当前聚糖类中增殖双歧杆菌功能最强的产品之一，在提高人体或动物免疫力方面效果显著。目前，已被广泛应用在饲料、食品与医药等行业。商业化低聚木糖的主要制备是通过碱性提取木聚糖后使用内切型木聚糖酶水解，工艺复制污染大且成本高。而高温自水解制备低聚木糖对设备要求高，对产品的精制要求高制备过程复杂。
[0003]目前，低聚木糖的主要生产方法为碱溶解木聚糖后采用木聚糖酶水解，该方法废水多，污染大、工艺复杂。因此，研究工艺简单、经济性强的低聚木糖制备方法已是必然趋势。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]本专利技术的其中一个目的是提供一种基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，具有低聚木糖得率高、工艺简单、无污染的特点。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，包括，
[0008]将富含木聚糖的原料粉碎；
[0009]将粉状原料与有机酸溶液混匀后，送入挤压膨化机；
[0010]在挤压膨化过程中添加能与有机酸反应产生二氧化碳的碱，待膨化完成收集膨化湿物料；
[0011]将膨化后的湿物料加入水并调节温度与pH，随后加入木聚糖酶进行酶解反应，得到酶解混合物，反应结束后升温灭酶得到酶解物料；
[0012]将酶解物料通过固液分离得到低聚木糖液。
[0013]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述富含木聚糖的原料为植物原料，包括玉米芯、甘蔗渣、高粱杆、燕麦壳中的一种。
[0014]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述有机酸包括乙酸、马来酸、葡萄糖酸、天冬氨酸中的一种或多种。
[0015]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述有机酸溶液中的酸浓度质量分数为0.05～2.5％。
[0016]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：按质量份数计，所述粉状原料质量为1份，所述有机酸溶液为3.5～4.5份。
[0017]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述挤压膨化，挤压膨化温度为80～160℃，螺旋杆转速为100～300r/min，挤压膨化压力为4～10MPa，挤压膨化时间为5～30min。
[0018]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述碱包括碳酸钙、碳酸钠、过碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
[0019]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述调节温度，调节至45～55℃；所述调节pH，调节至4.0～6.0，所述pH调节剂为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙、氧化钙中的一种或多种。
[0020]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述木聚糖酶为内切型木聚糖酶，按质量份数计，所述粉状原料质量为1份，所述木聚糖酶为0.005～0.01份。
[0021]作为本专利技术基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法的一种优选方案，其中：所述酶解反应，反应时间为2～10h；所述升温灭酶，温度为80℃，时间0.5～1h。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]本专利技术提供一种碳酸盐酸辅助挤压膨化与酶解相结合生产低聚木糖的方法，具有低聚木糖得率高、工艺简单、无污染的特点。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0027]如无特别说明，实施例中所采用的原料均为商业购买。
[0028]实施例1
[0029]将10kg玉米芯粉碎至40～100目后与质量分数1％的乙酸溶液按1:4混合搅拌均匀后送入膨化机，在螺旋杆转速200r/min、140℃、压力为6MPa下挤压膨化10min得到膨化湿物料；将膨化湿物料与35L水混合后，搅拌加热至50℃并加入碳酸钙调节pH至5.0；随后加入50g木聚糖酶，在50℃条件下酶解12h；随后升温至80℃并保温0.5h；酶解固液混合物经板框压滤机分离收集液体为低聚木糖液。经高效阴离子交换色谱法检测，低聚木糖(木二糖、木三糖和木四糖)得率为32.5％。
[0030]实施例2
[0031]将10kg玉米芯粉碎至40～100目后与质量分数1％的乙酸溶液按1:4混合搅拌均匀；拌合物料送入膨化机的同时添加碳酸钙粉末；每公斤物料添加10g碳酸钙，在螺旋杆转
速200r/min、140℃、压力为6MPa下挤压膨化15min得到膨化湿物料；将膨化湿物料与35L水混合后，搅拌加热至50℃并加入碳酸钙调节pH至5.0；随后加入50g木聚糖酶，在50℃条件下酶解12h；随后升温至80℃并保温0.5h；酶解固液混合物经板框压滤机分离收集液体为低聚木糖液。经高效阴离子交换色谱法检测，低聚木糖(包含木二糖、木三糖和木四糖)得率为50.3％。
[0032]实施例3
[0033]将10kg玉米芯粉碎至40～100目后与质量分数1％的乙酸溶液按1:4混合搅拌均匀；拌合物料送入膨化机的同时添加碳酸钙粉末；每公斤物料添加10g碳酸钙，在螺旋杆转速200r/min、110℃、压力为6MPa下挤压膨化25min得到膨化湿物料；将膨化湿物料与35L水混合后，搅拌加热至50℃并加入碳酸钙调节pH至5.0；随后加入50g木聚糖酶，在50℃条件下酶解12h；随后升温至80℃并保温0.5h；酶解固液混合物经板框压滤机分离收集液体为低聚木糖液。经高效阴离子交换色谱法检测，低聚木糖(包含木二糖、木三糖和木四糖)得率为31.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，其特征在于：包括，将富含木聚糖的原料粉碎；将粉状原料与有机酸溶液混匀后，送入挤压膨化机；在挤压膨化过程中添加能与有机酸反应产生二氧化碳的碱，待膨化完成收集膨化湿物料；将膨化后的湿物料加入水并调节温度与pH，随后加入木聚糖酶进行酶解反应，得到酶解混合物，反应结束后升温灭酶得到酶解物料；将酶解物料通过固液分离得到低聚木糖液。2.如权利要求1所述的基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，其特征在于：所述富含木聚糖的原料为植物原料，包括玉米芯、甘蔗渣、高粱杆、燕麦壳中的一种。3.如权利要求1所述的基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，其特征在于：所述有机酸包括乙酸、马来酸、葡萄糖酸、天冬氨酸中的一种或多种。4.如权利要求3所述的基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，其特征在于：所述有机酸溶液中的酸浓度质量分数为0.05～2.5％。5.如权利要求3或4所述的基于碳酸盐辅助的挤压膨化生产低聚木糖的方法，其特征在于：按质量份数计，所述粉状原料质量为1份，所述有机酸溶液为3.5～4.5份。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东萍，韩钰，翟钰洁，朱镇，周鑫，徐勇，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：