一种利用桑枝制备低聚木糖的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用桑枝制备低聚木糖的方法，包括以下步骤：将桑枝粉碎制得的桑枝粉在氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液中活化，加乙醇得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；或桑枝粉碎制得的桑枝粉在Na/NaOH/γ-Al2O3正己烷反应介质中活化，过滤得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；利用木聚糖酶对木聚糖渣滓进行酶解后，加热使木聚糖酶灭活，离心，收集上清液即为低聚木糖粗糖液；低聚木糖粗糖液经脱色、柱层析、冷冻干燥即得低聚木糖。该方法以废弃物为原料，来源广泛、成本低廉，不仅拓展了低聚木糖生产的原料来源，而且变废为宝、有利于减少桑枝焚烧或丢弃造成的环境污染，具有较大的社会意义和经济价值。

A method for preparation of Xylooligosaccharides from mulberry system

The present invention provides a method for the preparation of Xylooligosaccharides from mulberry system, which comprises the following steps: crushing the prepared mulberry mulberry shoot powder activation in the aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide aqueous solution, ethanol precipitation, precipitation is xylan or mulberry dregs; crushing the prepared mulberry shoot powder activated in Na/NaOH/ gamma -Al2O3 hexane reaction medium, filtration precipitation, precipitation is the dregs of xylan; xylanase using of xylan dregs after enzymolysis, heating the xylanase inactivated, centrifugation, supernatant was collected for Xylooligosaccharides sugar solution; xylo oligosaccharide sugar liquid after decolorization, column chromatography and freeze drying to obtain the xylooligosaccharides. This method takes the waste as raw material, wide source, low cost, not only to expand the production of xylooligosaccharides and sources of raw materials, waste, mulberry is conducive to reducing the environmental pollution caused by burning or discarded, has great social significance and economic value.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品工程和生物化工领域，特别涉及。
技术介绍
低聚木糖(Xylooligosaccharides)是由2-7 个木糖(Xylose)以 β _1，4 糖苷键连接而成的低聚糖，部分还含有阿拉伯糖醛酸、葡萄糖醛酸侧链等，其主要成分是木二糖(xylobiose, X2)和木三糖(Xylotriose, X3)。与其他功能性低聚糖一样,低聚木糖具有促进肠道有益菌增殖、抑制有害菌生长、改善肠道微生态环境等功能。低聚木糖是目前发现的对双歧杆菌增殖效果最好的低聚糖之一，因而被称为超强双歧因子，同时它具有有效剂量低(0.7g/d)、酸热稳定性好、加工性能好等优点。目前生产低聚木糖的原料主要是玉米芯、花生壳等，其他植物成分由于木聚糖含量低或者木聚糖中木糖聚合度较高，所以不能利用，因此目前木聚糖生产的主要问题之一是原料来源较单一。桑树在我国已有4000多年的栽培历史，桑树种类、品种和种植面积位居世界首位，主要集中种植在江苏、浙江、四川等省。桑树每年需要剪枝2次，据不完全统计我国桑树每年剪枝季节修剪下来的桑树枝条有3000万吨以上。因为没法处理，多数桑枝在地头焚烧，将这些生物质废弃物焚烧不仅污染环境，还浪费了大量资源。桑枝含有大量的纤维素、半纤维素和木质素，其中半纤维素含量较高(33-40%)，而半纤维素的主要成分为木聚糖且聚合度较低，在植物细胞壁中木聚糖的含量仅次于纤维素，因此桑枝是理想的低聚木糖生产的原料。然而，利用桑枝制备低聚木糖迄今未有报道。
技术实现思路
专利技术目的:本发 明的目的是提供一种工艺简单、成本低廉的以桑枝为原料的低聚木糖的制备方法，实现桑枝废弃物高值转化。技术方案:本专利技术提供的，其特征在于:包括以下步骤:( I)将桑枝粉碎制得的桑枝粉在氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液中活化，加乙醇得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；或桑枝粉碎制得的桑枝粉在Na/NaOH/ y -Al2O3正己烷反应介质中活化，过滤得沉淀，沉淀即为木聚糖洛滓；(2)利用木聚糖酶对木聚糖渣滓进行酶解后，加热使木聚糖酶灭活，离心，收集上清液即为低聚木糖粗糖液；(3)低聚木糖粗糖液经纯化即得低聚木糖，纯化步骤为采用脱色、柱层析、冷冻干燥等步骤或其组合。步骤(I)中，所述桑枝粉为将桑枝洗净、去皮、干燥、粉碎制得，干燥温度优选100 130。。。步骤(I)中，所述氢氧化钠水溶液的质量百分比浓度为1-10%。 步骤(I)中,所述氢氧化钾水溶液的质量百分比浓度为5-15%。步骤(I)中，所述Na/NaOH/ Y -Al2O3正己烷反应介质的质量百分比浓度为40_50%。步骤(I)中,所述桑枝粉与氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或Na/NaOH/Y-Al2O3正己烧反应介质的质量体积比为1:(6-10)。步骤(I)中，乙醇的体积为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液的体积的2-3倍。步骤(I)中，活化温度为20_90°C，活化时间为3_8h。步骤(I)中，活化可采用超声波辅助活化，以进一步提高活化效率。步骤(2)中，酶解反应温度为37_50°C，反应时间为5-10h，pH为4.5-5.5，木聚糖酶的用量为500-1000IU/g木聚糖；灭活条件为:80°C保温20min。有益效果:本专利技术提供方法采用桑枝为原料制备低聚木糖，以废弃物为原料，来源广泛、成本低廉，不仅拓 展了低聚木糖生产的原料来源，而且变废为宝、有利于减少桑枝焚烧或丢弃造成的环境污染，具有较大的社会意义和经济价值；同时，该方法获得的低聚木糖产品杂质少、纯度高、理化性能稳定。附图说明图1为本专利技术桑枝基低聚木糖制备工艺流程图。图2为本专利技术制备的低聚木糖的红外光谱图。具体实施例方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术所使用的试剂来源分别为:Na/NaOH/ Y -Al2O3为自制，根据文献方法合成:，将IOOg水合三氧化二铝干胶加入到250mL干燥的四口烧瓶中，开启氮气通路和搅拌装置，缓慢加热升温至450 500°C，保温3h后降温至340 380°C，加入20 35g NaOH，在氮气保护下搅拌3h，然后在同一温度下分批加入2 3.5g金属钠,继续反应Ih停止。木聚糖酶:购买自SUKAFEED生物工程公司。低聚木糖计算中一般以得率计算，实施例中计算公式为:权利要求1.，其特征在于:包括以下步骤: (1)将桑枝粉碎制得的桑枝粉在氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液中活化，加乙醇得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；或桑枝粉碎制得的桑枝粉在Na/NaOH/ y -Al2O3正己烷反应介质中活化，过滤得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓； (2)利用木聚糖酶对木聚糖渣滓进行酶解后，加热使木聚糖酶灭活，离心，收集上清液即为低聚木糖粗糖液； (3)低聚木糖粗糖液经纯化即得低聚木糖。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤(I)中，所述桑枝粉为将桑枝洗净、去皮、干燥、粉碎制得。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述氢氧化钠水溶液的质量百分比浓度为1-10%。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述氢氧化钾水溶液的质量百分比浓度为5-15%。5.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤(I)中，所述Na/NaOH/ y -Al2O3正己烷反应介质的质量百分比浓度为40_50%。6.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤(I)中，所述桑枝粉与氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或Na/NaOH/ Y-Al2O3正己烷反应介质的质量体积比为1:(6-10)。7.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤(I)中，乙醇的体积为氢氧化钠水 溶液或氢氧化钾水溶液的体积的2-3倍。8.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤(I)中，活化温度为20-90°C，活化时间为3-8h。9.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤(I)中，活化可采用超声波辅助活化。全文摘要本专利技术提供了，包括以下步骤将桑枝粉碎制得的桑枝粉在氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液中活化，加乙醇得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；或桑枝粉碎制得的桑枝粉在Na/NaOH/γ-Al2O3正己烷反应介质中活化，过滤得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；利用木聚糖酶对木聚糖渣滓进行酶解后，加热使木聚糖酶灭活，离心，收集上清液即为低聚木糖粗糖液；低聚木糖粗糖液经脱色、柱层析、冷冻干燥即得低聚木糖。该方法以废弃物为原料，来源广泛、成本低廉，不仅拓展了低聚木糖生产的原料来源，而且变废为宝、有利于减少桑枝焚烧或丢弃造成的环境污染，具有较大的社会意义和经济价值。文档编号C12P19/14GK103205472SQ20131012319公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日专利技术者李强, 季更生, 李天程, 冯圆圆, 陈潇, 刘兆新 申请人:江苏科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用桑枝制备低聚木糖的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将桑枝粉碎制得的桑枝粉在氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液中活化，加乙醇得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；或桑枝粉碎制得的桑枝粉在Na/NaOH/γ?Al2O3正己烷反应介质中活化，过滤得沉淀，沉淀即为木聚糖渣滓；（2）利用木聚糖酶对木聚糖渣滓进行酶解后，加热使木聚糖酶灭活，离心，收集上清液即为低聚木糖粗糖液；（3）低聚木糖粗糖液经纯化即得低聚木糖。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，季更生，李天程，冯圆圆，陈潇，刘兆新，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：