书城农业林业如何再利用农业废弃物
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第21章 利用植物纤维性废弃物制取低聚木糖的关键步骤是什么?

低聚木糖也称木寡糖,主要有效成分为木二糖和木三糖,是一种由半纤维素降解而得的低度聚合物。由于人体胃肠道内没有水解低聚木糖的酶系统,因此它不被消化吸收而直接进入大肠,优先为双歧杆菌所利用,是双歧杆菌的增殖因子。另外,低聚木糖在酸性条件下加热,也基本不分解,具有耐酸、耐热、不易分解等特点,较适合用在酸奶、乳酸菌和碳酸饮料等酸性饮料当中。低聚木糖主要以富含半纤维素的玉米芯、稻壳、棉籽壳、秸秆和稻草等为原料,经过一定的处理制得。

低聚木糖的生产过程包括木聚糖的提取和精制、水解和纯化几个步骤。要获得质量分数高的低聚木糖产品,木聚糖的提取和水解是关键步骤。

(1)木聚糖的提取。木聚糖的提取过程中不仅要充分提取木聚糖,同时还要保证其降解生成的木糖量较少。一般木聚糖的提取方法有直接高温蒸煮、酸预处理后湿法蒸煮提取、酸预处理后干法蒸煮提取等,三种方法中,最后一种提取方法效果最好。

(2)蒸煮法提取液加酶水解。将提取液和渣一起添加木聚糖酶进行水解,水解产物的可溶性总糖的得率、木二糖和木三糖等低聚糖的质量分数达到很高的水平。

此外,目前用玉米芯水解发酵生产木糖醇也受到越来越多的重视。木糖醇是一种五碳糖醇,具有防龋特性,甜度相当于蔗糖。人体的木糖醇代谢无需胰岛素的参加,因此木糖醇可以作为糖尿病人蔗糖的替代剂,已广泛应用于食品、医药等领域。其生产过程首先是用稀酸将玉米芯水解为木糖,然后再用纯木糖加氢或水解液发酵的方法制成木糖醇。