阅读说明：本技术 一种高纯度低聚木糖制备工艺 (Preparation process of high-purity xylo-oligosaccharide ) 是由 宋建民 王德海 宛荣生 张琴 王颂 黄祥君 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高纯度低聚木糖制备工艺,本发明具体包括以下步骤：S1、原料的选取和清洗,S2、木聚糖原料的提取,S3、生产原料的酶解处理,S4、菌种酶解处理,S5、除杂纯化,S6、高纯度低聚木糖的制备,本发明涉及食品加工技术领域。该高纯度低聚木糖制备工艺,可实现在对原料酶解前先对原料进行彻底的除杂处理,来提高低聚木糖的纯度,很好的达到了通过设置双螺旋搅拌机构,来加快酶解反应速度的目的,实现了通过对生产原料进行充分清洗,来对原料进行充分除杂,同时很好的达到了通过将生产原料中的聚木糖先提取出来再酶解生成低聚木糖,来提高低聚木糖制备纯度的目的,大大降低了低聚木糖中的杂质含量。(The invention discloses a preparation process of high-purity xylo-oligosaccharide, which specifically comprises the following steps: s1, selecting and cleaning raw materials, S2, extracting xylan raw materials, S3, performing enzymolysis treatment on production raw materials, S4, performing enzymolysis treatment on strains, S5, removing impurities and purifying, S6, and preparing high-purity xylo-oligosaccharide, and relates to the technical field of food processing. This high-purity xylo-oligosaccharide preparation technology, can realize carrying out thorough edulcoration processing to the raw materials earlier before the enzymolysis of raw materials, improve xylo-oligosaccharide's purity, fine reaching through setting up double helix rabbling mechanism, accelerate the purpose of enzymolysis reaction speed, realized through fully rinsing production raw materials, come to carry out abundant edulcoration to the raw materials, simultaneously fine reaching through with the raw materials for production poly xylose draw out earlier again enzymolysis generation xylo-oligosaccharide, improve xylo-oligosaccharide preparation purity's purpose, greatly reduced the impurity content in the xylo-oligosaccharide.)

一种高纯度低聚木糖制备工艺

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体为一种高纯度低聚木糖制备工艺。

背景技术

低聚木糖又称木寡糖，是由2-7个木糖分子以β-1，4糖苷键结合而成的功能性聚合糖，其双歧因子功能是其它聚合糖类的10-20倍，低聚木糖与通常人们所用的大豆低聚糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖等相比具有独特的优势，它可以选择性地促进肠道双歧杆菌的增殖活性，低聚木糖很难为人体消化酶所分解，用唾液、胃液、胰液和小肠酶液进行的消化实验表明：各种消化液几乎都不能分解低聚木糖，它的能量值几乎为零，既不影响血糖浓度，也不增加血糖中胰岛素水平，并且不会形成脂肪沉积，故可在低能量食品中发挥作用，最大限度地满足了那些喜爱甜品而又担心糖尿病和肥胖的人的要求，因此糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人均可放心食用，酸、热稳定性好，难发酵，与其他低聚糖相比，低聚木糖的突出特点是稳定性非常好，即使在酸性条件下(PH＝2.5-7)加热至100℃也基本不分解，而某些功能性低聚糖在酸性条件下则很容易分解，从而其促进双歧杆菌增殖活性降低。

目前低聚木糖的制备方法，大多是直接采用酶解法进行制备，然而，这样的制备方法杂质含量较高，纯度较低，且生产效率较低，不能实现在对原料酶解前先对原料进行彻底的除杂处理，来提高低聚木糖的纯度，无法达到通过设置双螺旋搅拌机构，来加快酶解反应速度的目的，不能实现通过对生产原料进行充分清洗，来对原料进行充分除杂，同时无法达到通过将生产原料中的聚木糖先提取出来再酶解生成低聚木糖，来提高低聚木糖制备纯度的目的，从而给生产人员的低聚木糖制备工作带来了极大的不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高纯度低聚木糖制备工艺，解决了现有的制备方法杂质含量较高，纯度较低，且生产效率较低，同时无法达到通过将生产原料中的聚木糖先提取出来再酶解生成低聚木糖，来提高低聚木糖制备纯度目的的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高纯度低聚木糖制备工艺，具体包括以下步骤：

S1、原料的选取和清洗：首先通过称量设备量取相应重量比份的待处理生产原料，然后将生产原料倒入清洗池中，注入清水，冲洗2-3次，然后再涮洗1-2次，从而得到清洗后的生产原料；

S2、木聚糖原料的提取：然后将步骤S1清洗后的生产原料加入到蒸煮设备中，然后注入清水，高温煮沸后，低温加热10-20min，之后通过过滤设备过滤滤渣，并将滤渣转移至提取罐中，然后向提取罐中加入10-15mL的碱性提取液，并通过搅拌设备以转速为200-300r/min搅拌10-20min，之后再通过过滤设备过滤掉滤渣，即可得到木聚糖原料；

S3、生产原料的酶解处理：将步骤S2制备的木聚糖原料转移至反应罐中，然后依次加入5-10mL的木聚糖酶和3-7mL的葡聚糖酶，之后启动反应罐内的双螺旋搅拌设备，以转速为500-600r/min，温度为46-70℃的条件下搅拌1-2h进行搅拌反应，从而完成对原料的酶解处理；

S4、菌种酶解处理：向步骤S3酶解后的生产原料中接种酶解菌种进行发酵，然后密封发酵罐发酵2-3天后，开盖升温灭菌酶，从而得到低聚木糖酶解液；

S5、除杂纯化：将步骤S4得到的低聚木糖酶解液依次进行活性炭脱色和离子交换树脂除杂纯化，然后将纯化后低聚木糖糖液通过浓缩设备浓缩至浓度为50-80％；

S6、高纯度低聚木糖的制备：将步骤S5浓缩后的低聚木糖糖液转移至干燥设备中，在温度为75-90℃的条件下进行真空干燥，干燥完成后，即可得到高纯度低聚木糖晶体，然后对高纯度低聚木糖晶体进行粉碎、研磨和筛选，从而得到高纯度低聚木糖粉末，最后通过包装设备进行包装，即可得到高纯度低聚木糖成品。

优选的，所述步骤S1中的生产原料为玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳、燕麦和桦木混合物。

优选的，所述步骤S2中碱性提取液为0.3-0.6mol/L的氢氧化钠溶液。

优选的，所述步骤S3中反应罐的顶部和底部均安装有螺旋搅拌机构，通过两个伺服电机带动搅拌组件进行旋转，使反应罐中的反应液进行充分混合反应。

优选的，所述步骤S3中酶活比为3-8:1。

优选的，所述步骤S4中酶解菌种为链霉菌、曲霉菌、青霉菌、木霉菌或毛壳霉菌中的一种或多种的组合。

本发明提供了一种高纯度低聚木糖制备工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该高纯度低聚木糖制备工艺，具体包括以下步骤：S1、原料的选取和清洗：首先通过称量设备量取相应重量比份的待处理生产原料，然后将生产原料倒入清洗池中，注入清水，冲洗2-3次，然后再涮洗1-2次，从而得到清洗后的生产原料，S2、木聚糖原料的提取：然后将步骤S1清洗后的生产原料加入到蒸煮设备中，然后注入清水，高温煮沸后，低温加热10-20min，之后通过过滤设备过滤滤渣，并将滤渣转移至提取罐中，然后向提取罐中加入10-15mL的碱性提取液，并通过搅拌设备以转速为200-300r/min搅拌10-20min，之后再通过过滤设备过滤掉滤渣，即可得到木聚糖原料，S3、生产原料的酶解处理：将步骤S2制备的木聚糖原料转移至反应罐中，然后依次加入5-10mL的木聚糖酶和3-7mL的葡聚糖酶，之后启动反应罐内的双螺旋搅拌设备，以转速为500-600r/min，温度为46-70℃的条件下搅拌1-2h进行搅拌反应，从而完成对原料的酶解处理，S4、菌种酶解处理：向步骤S3酶解后的生产原料中接种酶解菌种进行发酵，然后密封发酵罐发酵2-3天后，开盖升温灭菌酶，从而得到低聚木糖酶解液，S5、除杂纯化：将步骤S4得到的低聚木糖酶解液依次进行活性炭脱色和离子交换树脂除杂纯化，然后将纯化后低聚木糖糖液通过浓缩设备浓缩至浓度为50-80％，S6、高纯度低聚木糖的制备：将步骤S5浓缩后的低聚木糖糖液转移至干燥设备中，在温度为75-90℃的条件下进行真空干燥，干燥完成后，即可得到高纯度低聚木糖晶体，然后对高纯度低聚木糖晶体进行粉碎、研磨和筛选，从而得到高纯度低聚木糖粉末，最后通过包装设备进行包装，即可得到高纯度低聚木糖成品，可实现在对原料酶解前先对原料进行彻底的除杂处理，来提高低聚木糖的纯度，很好的达到了通过设置双螺旋搅拌机构，来加快酶解反应速度的目的，实现了通过对生产原料进行充分清洗，来对原料进行充分除杂，同时很好的达到了通过将生产原料中的聚木糖先提取出来再酶解生成低聚木糖，来提高低聚木糖制备纯度的目的，大大降低了低聚木糖中的杂质含量，很好的提高了低聚木糖的纯度和生产效率，从而大大方便了生产人员的低聚木糖制备工作。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种高纯度低聚木糖制备工艺，具体包括以下实施例：

实施例1

S1、原料的选取和清洗：首先通过称量设备量9kg的待处理生产原料，然后将生产原料倒入清洗池中，注入清水，冲洗2次，然后再涮洗1次，从而得到清洗后的生产原料，生产原料为玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳、燕麦和桦木混合物；

S2、木聚糖原料的提取：然后将步骤S1清洗后的生产原料加入到蒸煮设备中，然后注入清水，高温煮沸后，低温加热15min，之后通过过滤设备过滤滤渣，并将滤渣转移至提取罐中，然后向提取罐中加入13mL的碱性提取液，并通过搅拌设备以转速为250r/min搅拌15min，之后再通过过滤设备过滤掉滤渣，即可得到木聚糖原料，碱性提取液为0.45mol/L的氢氧化钠溶液；

S3、生产原料的酶解处理：将步骤S2制备的木聚糖原料转移至反应罐中，然后依次加入7mL的木聚糖酶和5mL的葡聚糖酶，之后启动反应罐内的双螺旋搅拌设备，以转速为550r/min，温度为54℃的条件下搅拌1.5h进行搅拌反应，从而完成对原料的酶解处理，反应罐的顶部和底部均安装有螺旋搅拌机构，通过两个伺服电机带动搅拌组件进行旋转，使反应罐中的反应液进行充分混合反应，酶活比为5:1；

S4、菌种酶解处理：向步骤S3酶解后的生产原料中接种酶解菌种进行发酵，然后密封发酵罐发酵2天后，开盖升温灭菌酶，从而得到低聚木糖酶解液，酶解菌种为链霉菌、曲霉菌、青霉菌、木霉菌和毛壳霉菌的组合菌种；

S5、除杂纯化：将步骤S4得到的低聚木糖酶解液依次进行活性炭脱色和离子交换树脂除杂纯化，然后将纯化后低聚木糖糖液通过浓缩设备浓缩至浓度为70％；

S6、高纯度低聚木糖的制备：将步骤S5浓缩后的低聚木糖糖液转移至干燥设备中，在温度为83℃的条件下进行真空干燥，干燥完成后，即可得到高纯度低聚木糖晶体，然后对高纯度低聚木糖晶体进行粉碎、研磨和筛选，从而得到高纯度低聚木糖粉末，最后通过包装设备进行包装，即可得到高纯度低聚木糖成品。

实施例2

S1、原料的选取和清洗：首先通过称量设备量取5Kg的待处理生产原料，然后将生产原料倒入清洗池中，注入清水，冲洗2次，然后再涮洗1次，从而得到清洗后的生产原料，生产原料为玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳、燕麦和桦木混合物；

S2、木聚糖原料的提取：然后将步骤S1清洗后的生产原料加入到蒸煮设备中，然后注入清水，高温煮沸后，低温加热10min，之后通过过滤设备过滤滤渣，并将滤渣转移至提取罐中，然后向提取罐中加入10mL的碱性提取液，并通过搅拌设备以转速为200r/min搅拌10min，之后再通过过滤设备过滤掉滤渣，即可得到木聚糖原料，碱性提取液为0.3mol/L的氢氧化钠溶液；

S3、生产原料的酶解处理：将步骤S2制备的木聚糖原料转移至反应罐中，然后依次加入5mL的木聚糖酶和3mL的葡聚糖酶，之后启动反应罐内的双螺旋搅拌设备，以转速为500r/min，温度为46℃的条件下搅拌1h进行搅拌反应，从而完成对原料的酶解处理，反应罐的顶部和底部均安装有螺旋搅拌机构，通过两个伺服电机带动搅拌组件进行旋转，使反应罐中的反应液进行充分混合反应，酶活比为3:1；

S4、菌种酶解处理：向步骤S3酶解后的生产原料中接种酶解菌种进行发酵，然后密封发酵罐发酵2天后，开盖升温灭菌酶，从而得到低聚木糖酶解液，酶解菌种为链霉菌；

S5、除杂纯化：将步骤S4得到的低聚木糖酶解液依次进行活性炭脱色和离子交换树脂除杂纯化，然后将纯化后低聚木糖糖液通过浓缩设备浓缩至浓度为50％；

S6、高纯度低聚木糖的制备：将步骤S5浓缩后的低聚木糖糖液转移至干燥设备中，在温度为75℃的条件下进行真空干燥，干燥完成后，即可得到高纯度低聚木糖晶体，然后对高纯度低聚木糖晶体进行粉碎、研磨和筛选，从而得到高纯度低聚木糖粉末，最后通过包装设备进行包装，即可得到高纯度低聚木糖成品。

实施例3

S1、原料的选取和清洗：首先通过称量设备量取6Kg的待处理生产原料，然后将生产原料倒入清洗池中，注入清水，冲洗3次，然后再涮洗2次，从而得到清洗后的生产原料，生产原料为玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳、燕麦和桦木混合物；

S2、木聚糖原料的提取：然后将步骤S1清洗后的生产原料加入到蒸煮设备中，然后注入清水，高温煮沸后，低温加热20min，之后通过过滤设备过滤滤渣，并将滤渣转移至提取罐中，然后向提取罐中加入15mL的碱性提取液，并通过搅拌设备以转速为300r/min搅拌20min，之后再通过过滤设备过滤掉滤渣，即可得到木聚糖原料，碱性提取液为0.6mol/L的氢氧化钠溶液；

S3、生产原料的酶解处理：将步骤S2制备的木聚糖原料转移至反应罐中，然后依次加入10mL的木聚糖酶和7mL的葡聚糖酶，之后启动反应罐内的双螺旋搅拌设备，以转速为600r/min，温度为70℃的条件下搅拌2h进行搅拌反应，从而完成对原料的酶解处理，反应罐的顶部和底部均安装有螺旋搅拌机构，通过两个伺服电机带动搅拌组件进行旋转，使反应罐中的反应液进行充分混合反应，酶活比为8:1；

S4、菌种酶解处理：向步骤S3酶解后的生产原料中接种酶解菌种进行发酵，然后密封发酵罐发酵3天后，开盖升温灭菌酶，从而得到低聚木糖酶解液，酶解菌种为毛壳霉菌；

S5、除杂纯化：将步骤S4得到的低聚木糖酶解液依次进行活性炭脱色和离子交换树脂除杂纯化，然后将纯化后低聚木糖糖液通过浓缩设备浓缩至浓度为80％；

S6、高纯度低聚木糖的制备：将步骤S5浓缩后的低聚木糖糖液转移至干燥设备中，在温度为90℃的条件下进行真空干燥，干燥完成后，即可得到高纯度低聚木糖晶体，然后对高纯度低聚木糖晶体进行粉碎、研磨和筛选，从而得到高纯度低聚木糖粉末，最后通过包装设备进行包装，即可得到高纯度低聚木糖成品。

综上所述

本发明可实现在对原料酶解前先对原料进行彻底的除杂处理，来提高低聚木糖的纯度，很好的达到了通过设置双螺旋搅拌机构，来加快酶解反应速度的目的，实现了通过对生产原料进行充分清洗，来对原料进行充分除杂，同时很好的达到了通过将生产原料中的聚木糖先提取出来再酶解生成低聚木糖，来提高低聚木糖制备纯度的目的，大大降低了低聚木糖中的杂质含量，很好的提高了低聚木糖的纯度和生产效率，从而大大方便了生产人员的低聚木糖制备工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。