生物轉(zhuǎn)化木糖母液聯(lián)產(chǎn)木糖醇和l-阿拉伯糖的研究.pdf

1、木糖母液是生產(chǎn)結(jié)晶D-木糖時，糖膏經(jīng)離心分離得到的液體。母液中的固形物含量在60％左右，其主要成分為D-木糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-半乳糖。在木糖母液的總固形物中D-木糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-半乳糖的含量分別為44％、28％、12％、11％左右。
　　在2008年之前，國內(nèi)的木糖母液主要被用作生產(chǎn)焦糖色素，附加值比較低。隨著工業(yè)色譜技術(shù)的發(fā)展，一些功能糖企業(yè)開始工業(yè)化提取分離木糖母液中的D-木糖、L-阿拉伯糖成分

2、，實(shí)現(xiàn)了木糖母液的高附加值利用。木糖母液的價格也從原來的每噸300-700元，一下漲到了1200元/噸以上，如今已經(jīng)漲到1800元/噸。2008年5月份，L-阿拉伯糖因其可抑制蔗糖酶活性等多種特殊健康功效，被當(dāng)時的國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)為新資源食品。
　　在木糖母液的高附加值利用中，主要有兩種方式:1、利用釀酒酵母將母液中的D-葡萄糖去掉，然后用工業(yè)色譜分離得到純度為78％左右的D-木糖和純度為80％左右的L-阿拉伯糖兩種組分，最后分別結(jié)

3、晶得到D-木糖和L-阿拉伯糖兩種產(chǎn)品;2、利用假絲酵母消耗掉母液中的D-葡萄糖，然后將D-木糖轉(zhuǎn)化為木糖醇，再利用工業(yè)色譜進(jìn)行分離，最后分別結(jié)晶得到木糖醇和L-阿拉伯糖。這兩種工藝，第二種明顯優(yōu)于第一種。這是因?yàn)樵贖PLC檢測時發(fā)現(xiàn)，D-木糖和L-阿拉伯糖的保留時間非常接近，因此分離難度大，收率低（見附圖1）;而木糖醇與L-阿拉伯糖的HPLC保留時間相差約7分鐘，峰的距離較大，因此兩種組分便于分離。
　　本文就是按照第二種工藝的思

4、路，從菌種出發(fā)到最后獲得木糖醇和L-阿拉伯糖進(jìn)行全工藝研究。本文對影響發(fā)酵轉(zhuǎn)化的重要因素進(jìn)行了研究，最佳水平為底物濃度12g/L，酵母膏用量為8.5g/L，通氣量為1.0vvm。各因素對發(fā)酵的影響順序?yàn)?底物濃度＞通氣量＞酵母膏用量。木糖母液、玉米芯汽爆脫酸液都可以用于發(fā)酵生產(chǎn)木糖醇、L-阿拉伯糖。進(jìn)行小試，其中采用玉米芯汽爆脫酸液為底物時，木糖醇轉(zhuǎn)化率為84％，L-阿拉伯糖保留率為82％;采用木糖母液為底物時，木糖醇轉(zhuǎn)化率為87％，L

5、-阿拉伯糖保留率為79％。分別對PCR642、UBK555、CR1320三種樹脂進(jìn)行色譜分離單柱評價，其中PCR642的分離因數(shù)為2，最為高效。以與木糖母液類似的玉米芯汽爆脫酸液為底物進(jìn)行中試，木糖醇對木糖轉(zhuǎn)化率為81％，L-阿拉伯糖保留率為80％，分3次共計(jì)投料900kg，生產(chǎn)木糖醇108.2kg，L-阿拉伯糖30.5kg。本文的研究為尋找一條利用木糖母液等富含木糖、L-阿拉伯糖的料液，來生產(chǎn)木糖醇和L-阿拉伯糖的高效、環(huán)保、成本低、