[发明专利]一种利用玉米芯碱抽提剩余物制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖的方法

说明书

本申请公开了一种利用玉米芯碱抽提剩余物制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖的方法，以玉米芯碱抽提剩余物为碳源，以里氏木霉为产酶菌株，进行发酵产酶，获得酶液；直接利用该酶液对含半乳甘露聚糖的原料进行酶解，获得小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖。该酶液无需纯化即可直接水解半乳甘露聚糖制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖。从而实现对工业生产废弃物的再利用，提高其附加值，降低半乳甘露低聚糖的生产成本，具有非常好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物活性物质制备技术领域，具体涉及一种利用玉米芯碱抽提剩余物制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖的方法。

背景技术

木质纤维素是地球上产量最多、分布最广的可再生资源。木质纤维素主要由纤维素(28％～50％)、半纤维素(20％～30％)、木质素(18％～30％)以及少部分灰分构成。资料显示全世界木质纤维素每年产量达到1500亿吨，我国光农作物秸秆年产量就有大约11亿吨，由此可知木质纤维素资源的丰富程度。我国农作物秸秆种类众多，主要包括水稻、小麦、玉米、薯类、棉花、甘蔗。玉米是全世界总产量最高的农作物。玉米在国内的种植面积和总产量仅次于水稻和小麦，是我国三大主要农作物之一。玉米芯是玉米果穗去籽脱粒后的穗轴，一般占玉米穗重量20.0％～30.0％，玉米年产量高达千亿公斤，其中玉米芯约占玉米10％，产量达千万吨以上。目前玉米芯是我国各类秸秆资源中高值化利用率较高的种类。以前玉米芯主要作为生活燃料，如今随着技术的发展，玉米芯的用处也与之前大有不同。现在主要利用玉米芯制备生物乙醇、糠醛、丁醇、低聚木糖等高附加值物质。实现了原料化、基料化、饲料化及能源化的综合利用。

但是玉米芯利用完的剩余物是个比较大的麻烦，如玉米芯碱抽提物。玉米芯碱抽提物是玉米芯在制备低聚木糖过程中产生的残渣。一般都当做废弃物丢弃，或者作为生活燃料。但是玉米芯碱抽提剩余物中含有大量的碱，在进行填埋处理时会造成严重的土地污染，燃烧时也会污染空气。另外，玉米芯碱抽提物剩余物中含有丰富的纤维素，纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，虽然不能够被人体直接利用，却是重要的膳食纤维。而且纤维素的应用非常广泛，主要应用于纺织、印染、石油钻探、造纸、陶瓷、合成洗涤、日用化工等工业。如果将碱抽提物中纤维素进行利用，将会带来额外的经济效益和生态效益。

里氏木霉是多细胞的真核微生物，是生产甘露聚糖酶的菌种之一。里氏木霉利用微晶纤维素可产甘露聚糖酶，产酶效果较其他底物相比好。但微晶纤维素价格较高，约为1万元/吨。由于玉米芯碱抽提物剩余物中含有大量的纤维素，可作为产酶的底物制备甘露聚糖酶，若以玉米芯碱抽提物剩余物以底物制备甘露聚糖酶，可以降低生产成本，同时实现玉米芯碱抽提剩余物由低附加值物到高附加值物的转变。

发明内容

针对现有技术中存在的生产成本问题，本发明要解决的一个技术问题在于提供一种利用玉米芯碱抽提剩余物制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖的方法，具有操作简单，降低生产成本，目标产物得率高等优势。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用玉米芯碱抽提剩余物制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖的方法，以玉米芯碱抽提剩余物为碳源，以里氏木霉为产酶菌株，进行发酵产酶，获得酶液；直接利用该酶液对含半乳甘露聚糖的原料进行酶解，获得小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖。

所述利用玉米芯碱抽提剩余物制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖的方法，玉米芯碱抽提剩余物由以下方法获得：取玉米芯，以1∶20的固液比加入10％的氢氧化钠溶液混合，在100℃下抽提1小时，抽提结束后过滤，获得的固体残渣为玉米芯碱抽提剩余物。

所述利用玉米芯碱抽提剩余物制备小分子半乳甘露聚糖和半乳甘露低聚糖的方法，获得的玉米芯碱抽提剩余物，在使用前，采用蒸馏水对剩余物进行多次洗涤，干燥备用。