玉米芯提取木糖工艺.ppt

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1、从玉米芯提取低聚木糖内容提要玉米深加工的概述玉米芯的研究低聚木糖的研究低聚木糖的制备方法总结1.玉米的深加工玉米作为粮食和饲料作物，资源丰富，为人类的生存和发展做出了贡献。近年来，随着科技进步，我国玉米年产量超过亿，位居世界第二。20世纪70年代以来，玉米加工业得到各国的普遍重视，发展迅速，已经形成规模宏大的工业部门。玉米深加工产品的种类超过3000多种。玉米食品深加工利用方式有两种：湿法加工：将玉米加工成淀粉作为食品工业基础原料，或以淀粉为中间产品经液化、糖化等工艺加工成玉米糖浆、高果糖浆或结晶葡萄糖

2、，用作食品、饮料的甜味剂。干法加工：将玉米破碎分离成胚乳、胚芽和果皮等，再分别利用其营养组分。2玉米芯的研究玉米芯有较高的利用价值，作为玉米生产的副产物，玉米芯在我国农村一直被廉价地作为燃料而烧掉，使这一资源丰富且具有很高的利用价值的工业原料，没有得到合理充分的利用。2.1玉米芯的化学组成玉米芯主要由纤维素和木质素组成。据测定，玉米芯含粗蛋白2%-6%；粗脂肪0.5%；可溶性无氮物52.9%；粗纤维33.1%；灰分3.2%；水分7.7%。2.2玉米芯的应用前景据统计，我国玉米年产量约为1.2亿吨。按生产

3、1千克玉米同时可得到1/3千克玉米芯计算，我国玉米芯年产量约0.4亿吨，产量极其可观。以玉米芯为原料可以用于生产糠醛、木糖、木糖醇及酚类。3.低聚木糖的研究低聚木糖也称木寡糖(xylo-oligosaeeharide，简称XOS)，由2~7个D-木糖以β-1，4木糖苷键结合而成，是以木二糖、木三糖为主要成分的混合物。为白色结晶或结晶性粉末，易溶于水。3.1低聚木糖的结构图1-1低聚木糖的分子结构3.2低聚木糖的功能双歧杆菌增殖作用和减少有毒发酵产物及有害细菌的产生。抑制病原菌和腹泻。防止便秘。保护肝脏。

4、降低血清胆固醇。降低血压。增强机体免疫力，抗癌。具有良好的配伍性。属于低甜度的甜味剂。促使机体生成多种营养物质，包括VB1、VB2、VB6、VB12、烟酸和叶酸。不会引起牙齿龋变，抑制口腔病菌的滋生。3.3低聚木糖的用途1）木糖主要通过加氢制造木糖醇，其用途更加广泛。2）木糖在食品、饮料中作为无热量甜味剂，适用于肥胖及糖尿病患者。3）木糖在发达国家已应用于宠物饲料。4）木糖用作烤制品。5）木糖用作高档酱油色。6）在轻工、化工方面也有一定用途。4.低聚木糖的提取方法碱法提取；蒸煮法：微波法；酸水解法；酶水

5、解法；4.1碱法提取木糖碱法处理的原理：是通过碱的作用提高木聚糖的水溶性，使木聚糖从玉米芯原料中溶出。粉碎过40目玉米芯沸水浸泡NaOH溶液浸提主要工艺条件碱法提取玉米芯木聚糖的工艺，即采用NaOH浓度0.7mol/L，料液比（w/v）1:10，原料在120℃下处理30min，离心，上清液加入酒精至终浓度65％沉淀木聚糖，离心收集沉淀。该工艺条件下100L规模中试生产粗木聚糖的提取率为16.63％。碱法提取木糖的局限性实际生产中，采用超声波辅助萃取可以降低NaOH的使用浓度，但碱液使用量还是很大，碱液不

6、仅对设备产生腐蚀，还产生大量的碱性废水造成环境污染，因此难以工业化生产。4.2蒸煮法提取木糖原理：蒸煮法提取木聚糖是利用木聚糖自身含有的乙酰基在高温作用下脱落形成乙酸，体系的pH值降低，从而使木聚糖在较高温度下β-1，4糖苷键断裂发生自身水解作用。蒸煮法提取木糖优缺点蒸煮法提取木聚糖，水解程度相对较低，副产物相对较少，也解决了碱法提取带来的严重污染问题。但木聚糖的提取率随温度的升高而增加，其副产物也随之显著增加，颜色也随之加深，同时，生产周期长，能耗高。4.3微波法提取木糖微波作用可以使植物纤维原料结构

7、松散，半纤维素得到有效降解，酶解性能大大提高。与其他预处理方法相比较，微波处理具有工艺过程简单和无污染环境等优点，由于投资大和工艺不成熟等原因，目前还不适合工业化生产。4.4酸水解法提取木糖粉碎后的玉米芯预处理酸水解中和脱色离子交换浓缩二次离子交换二次浓缩结晶干燥酸水解法提取木糖工艺条件预处理：粉碎好的玉米芯用0.1%的硫酸在常压下加热煮沸2h后，滤渣备用。酸水解：对制备的滤渣采用1.5%硫酸水解，时间4h，水解温度为100℃中和：以碳酸钙为中和剂，中和终点pH3.0，中和时间90min，中和温度80℃

8、。脱色：将滤液加入预处理后的活性炭中，脱色温度70℃，脱色时间45min，活性炭用量为2%酸水解法提取木糖工艺条件离子交换：将苯乙烯型强碱型阴离子交换树脂和苯乙烯型强酸型阳离子交换树脂分别用4%的NaOH和3%--4%HCl进行预处理，树脂预处理后装柱，阳离子交换树脂：阴离子交换树脂=1:1.5；糖液先过阳柱后再过阴柱；浓缩：在真空下一次浓缩至原体积40%，二次浓缩至原体积的25%，然后放入晶种，冷却结晶；干燥：干燥时温度不得超过90℃酶水