食品添加剂木寡糖的生产纯化以及应用的最新研究进展

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1、食品添加剂木寡糖的生产纯化以及应用的最新研究进展杨蕾刘均洪（青岛科技大学化工学院药物工程实验室，山东青岛266042）摘要：本文是对木寡糖的生产提纯以及生物效应最新进展的综述。木寡糖可以从多种多样含木聚糖的原材料中通过化学法或酶法制得，然后再利用物理化学方法精制。作为食物配料，木寡糖具有许多有利的技术特性，并且具有调节肠功能的能力，能导致生物前效应。除了对肠功能的作用外，其他关于木寡糖的生物活性也作了相关综述，其他内容包括木寡糖在生物合成配置方面的作用以及它们的技术特性和市场前景。关键词：木寡糖；木聚糖酶；热水处理；精制；生物效应Advancesinthemanufac

2、ture,purificationandapplicationsofxylo-oligosaccharidesasfoodadditivesAbstract:Recentdevelopmentsonthemanufacture,purificationandbiologicaleffectsofxylo-oligosaccharidesarereviewed.Xylo-oligosaccharides(XO)canbeproducedbychemicaland/orenzymaticmethodsfromavarietyofxylan-containingrawmate

3、rials,andthenrefinedbyphysicochemicaltreatments.Consideredasfoodingredients,xylo-oligosaccharideshavefavourabletechnologicalpropertiesandcauseprebioticeffectsderivedfromtheirabilitytomodulatetheintestinalfunction.Besidestheeffectsrelatedtotheireffectsinthelargebowel,arangeofadditionalbio

4、logicalactivitieshavebeenreportedforXO.OthertopicdiscussedincludetheutilizationofXOinsynbioticpreparations,theirtechnologicalpropertiesandmarketperspectives.Keywords:Xylo-oligosaccharides;Xylanases;Hydrothermaltreatments;Refining;Biologicaleffects一.概述从植物中得到的生物量是最丰富，分布最广泛的可再生原材料，这些原材料用于清洁

5、生物燃料，生物能源以及高含量生物产品的可持续生产。来自森林，农业，闲置土地，工业，城市固体垃圾的木质纤维素材料是化学原料的潜在原料，这些材料主要是由木质素纤维素和半纤维素构成的。木质纤维素是由不同分子构成的，具有复杂的化学性质。该过程通过化学分离，遵循生物量精制原理，将主要成分进行选择性分离，从而得到多种高附加值的生物产品。最丰富的半纤维素多聚体是由木糖单元组成的木聚糖材料，木聚糖是实际应用的生物多聚体中一类巨大的资源，占双子叶木质组织以及单子叶木质组织中干生物量的25%-35%，在一些谷类组织中含量高达50%。木聚糖的结构依赖于所存在的资源，最普通的木聚糖是以β—1—

6、4键位主要构架的木糖构成，该结构单元常在C2，C3位置上被阿拉伯呋喃糖基，4—O—甲基葡萄糖醛酸，乙酰基或苯氧基取代[1]。二.木质纤维素的自动水解木寡糖是由含有木聚糖的LCM通过化学法，敏感底物的直接酶解法，或者是化学法与酶法处理相结合制得的。木寡糖直到2000年的生产和应用状况在以前已有所综述，该项目的目的是纵览同一领域内的近期发展情况，提出一条可行性方案，该方案包含至少一种水处理[2]（热水，压缩水或蒸汽）以导致木聚糖降解以溶解碳水化合物。当含有木聚糖的LCM的水化过程（自动水解或热水处理）在合适的操作条件下得以进行时，半纤维素链会在水合氢离子的水解作用下分解，得

7、到可溶性产品，然后在固相中残留具有些许化学变化的纤维素和木质素。自动水解的残留固体还可进一步加以利用，例如可以用于纤维素的酶解，还可用于饲料，燃料或者用于结构材料。在该领域木质纤维素产出多产品的过程具有良好的经济前景，并有效降低了温室气体的排放量。水解反应得到的主要可溶性产品通常指的是寡糖，这些寡糖的DP范围通常在3－10之间，分子量较大的可用作食用纤维，木聚糖与木寡糖降解产品的主要化学区别是DP，而DP在食品研究中被作为寡糖。近来研究发现，对许多木材进行化学处理可以生产木寡糖，包括谷物残渣，甘蔗渣，硬木，玉米穗轴，裸壳，酿酒厂的残余谷物