酸解玉米芯制備木糖及其提純工藝的研究

郭仁杰，孫婉，趙靈希，熊海容

（中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074）

酸解玉米芯制備木糖及其提純工藝的研究

郭仁杰，孫婉，趙靈希，熊海容*

（中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074）

探討玉米芯的酸解工藝及木糖的純化過(guò)程。玉米芯經(jīng)1%NaOH 60℃預(yù)處理24 h后，最優(yōu)酸解條件為硫酸濃度1.5%，料水比1∶13（g/mL），反應(yīng)時(shí)間3 h。溶液經(jīng)活性炭脫色和樹(shù)脂去離子，由釀酒酵母As2.541去除木糖母液中的葡萄糖，純化后的糖液經(jīng)薄層層析（TLC）鑒定其單糖種類(lèi)，3－5二硝基水楊酸法（DNS）測(cè)定還原糖總量，高效液相法（HPLC）做糖液的定量分析，最后將糖液濃縮醇沉，制備木糖結(jié)晶率為1.5%，純度為90%。

玉米芯；木糖；酸解；純化

木糖為白色細(xì)針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末。它常被用作無(wú)熱量的甜味劑，以滿(mǎn)足糖尿病患者和愛(ài)吃甜食卻又擔(dān)心發(fā)胖者的需求。木糖不會(huì)被口腔內(nèi)的細(xì)菌利用，可以防齲齒。除此之外，木糖還具備膳食纖維的部分生理功能，有降血脂、降低糖固醇及預(yù)防腸癌等作用[1]。

自然界中的木糖通常以大分子的木聚糖形式廣泛存在于植物半纖維素中，目前，工業(yè)上通常采用酸解法制備木糖。在各種原料中，玉米芯的多縮戊糖含量最高，而且在我國(guó)，玉米芯來(lái)源廣泛、產(chǎn)量大、易集中。所以，綜合各種因素利用玉米芯酸解法制備木糖有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2-4]。

玉米芯水解的過(guò)程中會(huì)有多種雜質(zhì)產(chǎn)生，去除雜質(zhì)，不但可以加快水解的反應(yīng)速率，同時(shí)可以純化木糖結(jié)晶[2]。

釀酒酵母屬于兼性厭氧菌，在有氧的情況下，它把葡萄糖分解成二氧化碳和水；在缺氧的情況下，釀酒酵母把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。釀酒酵母代謝過(guò)程消耗葡萄糖，但不利用木糖。而玉米芯酸解的木糖母液中，含有少量葡萄糖。利用釀酒酵母的特性，通過(guò)酵母發(fā)酵法，消耗掉木糖母液中的葡萄糖，可以提高木糖的純度[5]。

TLC法是快速分離和定性分析少量物質(zhì)的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)，利用不同的糖其分子量、羥基數(shù)目及其醛基、酮基性質(zhì)存在的差異，可以將不同種類(lèi)的糖分離開(kāi)來(lái)。DNS法可用于檢測(cè)木糖母液中總還原糖含量。HPLC是一種快速準(zhǔn)確的含量測(cè)定方法，根據(jù)不同糖的保留時(shí)間、峰面積等，可準(zhǔn)確測(cè)得木糖母液中各組分糖的含量，是目前普遍應(yīng)用的檢測(cè)方法之一。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與主要試劑

釀酒酵母Saccharomyces cerevisiae As2.541：從湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院張華山教授實(shí)驗(yàn)室獲得；玉米芯粉：購(gòu)于湖北武漢，去雜后烘干粉碎，過(guò)80目篩，粉末備用。

YPD液體培養(yǎng)基：葡萄糖2 g，酵母浸粉1 g，蛋白胨2 g，H2O 100 mL。

3-5二硝基水楊酸（DNS）：6.3 g DNS，加262 mL 2 mol/LNaOH，加入500 mL含有182 g酒石酸鉀鈉熱水溶液再加入5 g重蒸酚和5 g亞硫酸鈉，攪拌溶解，冷卻后加水定容至1 L，避光備用[4]。

甲基紅和亞甲基藍(lán)混合指示劑：將甲基紅乙醇溶液（1 g/L）與亞甲基藍(lán)乙醇溶液（1 g/L）按2∶1的體積比混合。

HPLC所用乙腈為sigma色譜純，水為去離子水，其余藥品均為國(guó)藥準(zhǔn)字分析純。

1.1.2 儀器

高效液相色譜儀：日本島津；真空冷凍干燥機(jī)：北京博醫(yī)康；AVANTI J-E高速離心機(jī)：BECK MAN COULTER；臥式滅菌器：上海華線(xiàn)醫(yī)用核子；PGF-4AB型立式電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津市泰斯特；752型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海光譜儀器，等。

1.2 方法

1.2.1 玉米芯預(yù)處理

玉米芯中含有的少量蛋白質(zhì)，在木糖制備過(guò)程中會(huì)影響木糖的產(chǎn)率，使用2種方法對(duì)玉米芯進(jìn)行預(yù)處理，在清洗原材料的同時(shí)，可以降低蛋白質(zhì)的含量，再檢測(cè)處理后玉米芯中蛋白的含量變化，選擇蛋白含量低的作為玉米芯的預(yù)處理方法。

取玉米芯粉2 g，加硫酸鉀6 g，硫酸銅0.2 g，濃硫酸20 mL于500 mL定氮瓶中，瓶口加漏斗，傾斜置于電爐上，微火加熱約4 h，待溶液呈藍(lán)綠色且完全澄清后，再加熱1 h，加熱后的溶液冷卻至室溫，移至100 mL容量瓶中定容，用0.05 mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定，甲基紅和亞甲基藍(lán)混合指示劑檢測(cè)，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)[6]。

1）向玉米芯粉中加入蒸餾水[料水比1∶15（g/mL）]，攪拌均勻，100℃煮沸30 min，紗布過(guò)濾，烘干，取2 g，同上，凱氏定氮法檢測(cè)其蛋白質(zhì)含量。

2）向玉米芯粉中加入1%NaOH[料水比1∶15（g/mL）]60℃水浴24 h，紗布過(guò)濾，蒸餾水洗至中性，烘干，取2 g，同上，凱氏定氮法檢測(cè)其蛋白質(zhì)含量。

1.2.2 優(yōu)化玉米芯酸解條件[7-8]

1.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定

精確稱(chēng)取20 mg木糖到100 mL容量瓶中，充分溶解后定容至100 mL，制成木糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。取8支干凈具塞試管，分別從1至8標(biāo)記，管中依次加入木糖標(biāo)準(zhǔn)液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL，相應(yīng)加水2、1.8、1.6、1.4、1.2、1、0.8、0.6 mL。再加入3 mL DNS，混勻后煮沸5 min。冷卻至室溫，以1號(hào)試管為參比，測(cè)定在540 nm時(shí)各試管中溶液吸光度。以木糖為X（mL）軸，對(duì)吸光度Y作圖，得出木糖與吸光值之間關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)[2-3]。

1.2.2.2 最適料水比的測(cè)定

取玉米芯40 g，將玉米芯粉與1.5%的稀硫酸按1∶7，1∶9，1∶11，1∶13，1∶15比例（g/mL），加到錐形瓶中，121℃，處理3 h。冷卻至室溫，抽濾，取上清液，碳酸鈣中和后，再抽濾，活性炭脫色，DNS法檢測(cè)還原糖含量，每個(gè)樣品做3個(gè)平行。

1.2.2.3 最適反應(yīng)時(shí)間的測(cè)定

取40g玉米芯粉，加入1.5%的稀硫酸520mL，121℃，分別加熱2、3、4、5 h。冷卻至室溫，抽濾，取上清液，碳酸鈣中和后，再抽濾，活性炭脫色，DNS法檢測(cè)還原糖含量[9]，每個(gè)樣品做3個(gè)平行。

1.2.2.4 最適硫酸濃度的測(cè)定

取玉米芯40 g，分別加1.5%、2.0%、3.0%、4.0%硫酸520 mL，121 ℃，加熱3 h，冷卻至室溫，抽濾，取上清液，碳酸鈣中和后，再抽濾，活性炭脫色，DNS法檢測(cè)還原糖含量，每個(gè)樣品做3個(gè)平行。

1.2.3 木糖母液的脫色及離子交換

1.2.3.1 活性炭脫色

在中和后的玉米芯酸解液中加入活性炭適量，加好后攪拌混勻，將混合液加熱至80℃，真空抽濾[10]。

1.2.3.2 離子交換樹(shù)脂對(duì)離子的去除

在玉米芯酸解的制備過(guò)程中，有部分離子雜質(zhì)殘留，離子交換樹(shù)脂可以去除木糖母液中部分離子。采用001×12（強(qiáng)酸性苯乙烯樹(shù)脂磺酸鈉陽(yáng)離子交換樹(shù)脂）為陽(yáng)離子樹(shù)脂，AH-1（三聚氰胺-胍-甲醛樹(shù)脂縮合弱堿性陰離子交換樹(shù)脂）為陰離子樹(shù)脂。去離子水膨脹24 h后，再水洗呈中性，分別裝入100 mL層析柱，再生（陽(yáng)柱用100 mL，2.5%H2SO4沖洗2 h，陰離子柱用100 mL，4.5%Na2CO3沖洗2 h），用恒流泵控制流速穩(wěn)定，再生完成后將樹(shù)脂水洗至中性，將活性炭脫色后的木糖母液與樹(shù)脂進(jìn)行置換反應(yīng)，先過(guò)陽(yáng)柱再過(guò)陰柱，控制木糖母液通過(guò)樹(shù)脂柱流速為1 mL/min。用氯化鋇，草酸，亞鐵氰化鉀做指示劑檢測(cè)過(guò)柱前后溶液中Ca2+，F(xiàn)e3+，SO42-離子含量的變化[2，11]。

1.2.4 木糖母液分析方法的比較

1.1.4.1 DNS法檢測(cè)樣品中還原糖含量[12]

先將樣品做梯度稀釋?zhuān)x擇樣品最佳稀釋倍數(shù)。取1 mL稀釋后樣品，加入1 mL水，3 mL DNS，混勻后沸水中加熱5 min，冷卻至室溫，測(cè)波長(zhǎng)為540 nm時(shí)的吸光度。取2 mL水，加3 mL DNS同上操作，作為參比。

1.2.4.2 TLC法檢測(cè)樣品中單糖的種類(lèi)[13]

配制葡萄糖，木糖，蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液1 mL，濃度為10 mg/mL，取制備好的木糖母液1 mL，備用。

將G254硅膠板置于烘箱中烘干，備用。配制顯色劑為苯胺（2 mL）-二苯胺（2 g）－磷酸（10 mL，85%）－濃鹽酸（1 mL）－丙酮（100 mL）；展開(kāi)劑為正丁醇∶乙酸∶水＝4∶1∶5（體積比）。將糖液標(biāo)準(zhǔn)品和木糖母液用毛細(xì)管點(diǎn)樣2 μL于硅膠板上，放入展缸中，待展開(kāi)劑前沿距板頂1 cm時(shí)取出，烘干，再用噴霧器將顯色劑均勻噴于板上，烘干后，顯色。

1.2.4.3 HPLC對(duì)樣品的檢測(cè)

色譜條件的確定：色譜柱為Agilent ZORBAX Carbohydrate 4.6×250 mm 5Micron，檢測(cè)器為示差檢測(cè)器，流動(dòng)相為乙腈∶水＝65∶35（體積比），流速設(shè)定為1 mL/min，柱溫20℃。乙腈為色譜純，水為去離子水。

木糖，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制備：將木糖，葡萄糖分別配置成100 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，在分別稀釋成濃度1、10、20、30、40 mg/mL的木糖，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，每種濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液取20 μL進(jìn)樣檢測(cè)，以糖濃度為X軸，峰面積為Y軸，作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

木糖母液檢測(cè)：木糖母液10000 r，離心5 min，取上清，用0.22μm的水系濾膜過(guò)濾，濾液在同上的色譜條件下，取20 μL，進(jìn)樣檢測(cè)，記錄保留時(shí)間和峰面積。

1.2.5 釀酒酵母去除葡萄糖[14-15]

釀酒酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)：制備YPD液體培養(yǎng)基400mL，滅菌后，在無(wú)菌操作臺(tái)上將釀酒酵母接入YPD液體培養(yǎng)基，28℃，搖床培養(yǎng)3 d。

1.2.5.1 釀酒酵母對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品混合液中葡萄糖的消耗

精確稱(chēng)取木糖4 g，葡萄糖2 g，與100 mL容量瓶中，加水混勻后，定溶至刻度。為葡萄糖，木糖標(biāo)準(zhǔn)品的混合溶液，葡萄糖濃度2%，木糖濃度4%。再將活化好的釀酒酵母，加入離心管，12000 r，離心10 min，取釀酒酵母沉淀2 g，加入葡萄糖和木糖的標(biāo)準(zhǔn)品混合液100 mL，28℃，分別培養(yǎng)1、6、12、24 h，每時(shí)間段取混合液10 mL，高效液相檢測(cè)溶液中各種糖含量的變化。

1.2.5.2 釀酒酵母對(duì)木糖母液中葡萄糖的消耗

取木糖母液100 mL，同上將酵母離心后，加釀酒酵母沉淀1 g，28 ℃，分別培養(yǎng)1、2、3 h，每時(shí)間段取混合液10 mL，高效液相檢測(cè)溶液中各種糖含量變化。

1.2.6 木糖的結(jié)晶制備[16]

將處理后的木糖母液置于烘箱中，70℃制備成濃縮糖液，0.22μm濾膜抽濾，濾液按1∶10（體積比）的比例加入乙醇，靜置沉淀，再次抽濾，沉淀物冷凍干燥。將冷凍干燥后的木糖溶水，重結(jié)晶[17]。晶體烘干至恒重，取樣品配制成20 mg/mL的溶液，高效液相法檢測(cè)其峰面積，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)品的線(xiàn)性方程，算得木糖結(jié)晶的純度。

2 結(jié)果與討論

2.1 玉米芯預(yù)處理

用蒸餾水、堿對(duì)玉米芯預(yù)處理后，玉米芯中蛋白質(zhì)含量的變化，見(jiàn)表1。

表 1 玉米芯中蛋白質(zhì)含量Table 1 Protein content of corncob %

在酸水解條件下，蛋白質(zhì)通常會(huì)發(fā)生水解生成氨基酸。這些游離氨基酸將會(huì)與酸解玉米芯后產(chǎn)生的單糖發(fā)生顏色反應(yīng)，導(dǎo)致單糖產(chǎn)量的降低并增加了木糖提純的困難程度。為了避免蛋白質(zhì)對(duì)后續(xù)工藝的影響，探討了不同的預(yù)處理方法，在玉米芯粉中加入蒸餾水，100℃下處理30 min?；?qū)⒂衩仔痉塾孟aOH溶液60℃下處理24 h。預(yù)處理完成后，檢測(cè)并比較2種方法對(duì)蛋白去除的影響。

由表1可知，玉米芯中原蛋白質(zhì)的含量為2.255%，蒸餾水處理以后，蛋白質(zhì)含量有所下降，但蛋白去除效果不明顯，相比之下用NaOH處理后，玉米芯中的蛋白質(zhì)含量降至0.988%，所以，堿處理作為玉米芯預(yù)處理的較好方法。

2.2 玉米芯酸解條件的優(yōu)化

用DNS法檢測(cè)，以木糖濃度為X軸（mL），吸光度為Y軸，得線(xiàn)性回歸方程 y=0.7907x-0.3175（R2=0.9995）。在不同玉米芯與硫酸的料水比、反應(yīng)時(shí)間、硫酸濃度條件下，觀(guān)察還原糖產(chǎn)量的變化，見(jiàn)圖1。注：A為料水比與還原糖產(chǎn)量間的關(guān)系；B為加熱時(shí)間與還原糖產(chǎn)量間的關(guān)系；C為酸濃度與還原糖產(chǎn)量間的關(guān)系。

玉米芯中含有的多聚戊糖，在硫酸的作用下可降解得到木糖溶液，而木糖的產(chǎn)率與加熱時(shí)間，酸濃度及玉米芯與硫酸的料水比都呈一定的線(xiàn)性關(guān)系。由圖1的結(jié)果可得出，隨著反應(yīng)條件改變，木糖的產(chǎn)率起初隨之增加，在反應(yīng)時(shí)間3h，硫酸濃度1.5%，料水比1∶13（g/mL）時(shí)，木糖產(chǎn)率為最高。而隨后產(chǎn)率所出現(xiàn)的回落，可能是由于玉米芯酸解時(shí)間的加長(zhǎng)，硫酸濃度和體積的增加，使木糖在高溫下與溶液中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而降低了木糖的產(chǎn)率。

2.3 木糖母液的脫色及離子交換

活性炭脫色：選用分析純活性炭脫色，每100 mL木糖母液加入活性炭約5 g，80℃下活性炭將樣品由深褐色脫為無(wú)色，效果顯著。

離子交換樹(shù)脂去離子：選擇001×12陽(yáng)離子樹(shù)脂去除Ca2+、Fe3+，AH-1陰離子樹(shù)脂去除SO42-。木糖母液過(guò)柱前，分別加草酸、氯化鋇結(jié)果均有沉淀生成，加入亞鐵氰化鉀后有淺藍(lán)色沉淀生成。過(guò)柱后，加入草酸無(wú)沉淀生成，表明溶液中Ca2+已去除，加入氯化鋇無(wú)沉淀生成，表明溶液中不含SO42-，加入亞鐵氰化鉀后無(wú)沉淀，表明Fe3+被去除。檢測(cè)結(jié)果顯示100 mL陽(yáng)離子柱對(duì)于木糖母液的工作容量為60 mL，100 mL陰離子柱對(duì)木糖母液工作容量為45 mL。

2.4 木糖產(chǎn)率的分析方法比較

2.4.1 DNS檢測(cè)

經(jīng)試驗(yàn)證明，用DNS檢測(cè)木糖母液中還原糖含量，100倍為最佳稀釋倍數(shù)，稀釋后的木糖母液在540 nm處吸光度為0.745，代入DNS法木糖的線(xiàn)性方程得母液中還原糖濃度為26.87 mg/mL。

2.4.2 TLC檢測(cè)

木糖母液和標(biāo)準(zhǔn)糖的薄層層析圖譜見(jiàn)圖2。

由圖2可知，使用苯胺（2 mL）-二苯胺（2 g）－磷酸（10 mL，85%）－濃鹽酸（1 mL）－丙酮（100 mL）為顯色劑后，葡萄糖顯淺藍(lán)色，木糖顯黃色，蔗糖顯深藍(lán)色，樣品經(jīng)展開(kāi)劑正丁醇∶乙酸∶水＝4∶1∶5（體積比）展開(kāi)分為2層，且上層為黃色，下層為淺藍(lán)色，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品和樣品在硅膠板上的分離距離，可以確定木糖母液中所含的糖為葡萄糖和木糖。

2.4.3 HPLC檢測(cè)[8]

在最佳反應(yīng)條件下酸解玉米芯，木糖母液經(jīng)HPLC檢測(cè)后各組分及含量見(jiàn)圖4（A），圖4（A）中木糖峰面積為2530393.9，葡萄糖的峰面積為758528.9，代入木糖和葡萄糖的線(xiàn)性方程得到，木糖母液中木糖濃度為20.34 mg/mL，葡萄糖濃度為5.69 mg/mL。

綜合3種檢測(cè)方法結(jié)果可知，薄層層析可以快速方便的檢測(cè)出樣品中所含糖的種類(lèi)，但不能準(zhǔn)確的檢測(cè)出各種糖的含量，所以只能對(duì)樣品做定性的分析。DNS法是利用還原糖對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收來(lái)測(cè)定樣品的含糖量，但樣品中還原糖除了木糖還有葡萄糖，所以檢測(cè)結(jié)果會(huì)比木糖母液中木糖的實(shí)際含量要多。高效液相是比較常用也是最為精確的檢測(cè)樣品的方法，根據(jù)出峰時(shí)間和峰面積的大小可以準(zhǔn)確的得到樣品中糖的種類(lèi)及各種糖的含量。

2.5 釀酒酵母去除葡萄糖

2.5.1 釀酒酵母對(duì)混合液標(biāo)準(zhǔn)品中葡萄糖的消耗

由于木糖和葡萄糖的物理、化學(xué)性質(zhì)相近，采用一般方法從木糖葡萄糖混合物中分離獲得木糖的大生產(chǎn)工藝操作難度較大。相比之下，利用一些只代謝葡萄糖不代謝木糖的特定微生物預(yù)先消耗掉葡萄糖，不但去除效果明顯，而且操作簡(jiǎn)便，適用于工業(yè)生產(chǎn)。將釀酒酵母加入木糖和葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品混合液后，標(biāo)準(zhǔn)品中2種糖含量的變化見(jiàn)圖3。

圖3 釀酒酵母對(duì)木糖葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品混合物中葡萄糖的消耗Fig.3 Glucose consumption in the mixture of standard xyloseand glucose

由圖3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出，木糖保留時(shí)間約為5.0min，葡萄糖的保留時(shí)間約為5.8 min。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)糖液中葡萄糖的濃度為20 mg/mL，體積100 mL時(shí)，2 g釀酒酵母在12 h內(nèi)可以將標(biāo)準(zhǔn)液中的2 g葡萄糖完全消耗，同時(shí)不影響標(biāo)準(zhǔn)液中木糖的含量。

2.5.2 釀酒酵母對(duì)樣品中葡萄糖的消耗

將釀酒酵母加入木糖母液后，隨著代謝時(shí)間的增加，木糖母液中葡萄糖，木糖含量的變化見(jiàn)圖4。

圖4 釀酒酵母對(duì)樣品中葡萄糖的消耗趨勢(shì)Fig.4 The consumption trend of glucose in sample bySaccharomyces cerevisiae

由圖4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，當(dāng)木糖母液中葡萄糖含量約為5 mg/mL時(shí)，每100 mL母液，加釀酒酵母1 g，3 h后溶液中葡萄糖消耗完全，且木糖無(wú)損失。說(shuō)明活化后的釀酒酵母在不消耗木糖的情況下，可有效去除木糖母液中的葡萄糖，提高木糖純度。

2.6 木糖結(jié)晶的制備

糖液濃縮過(guò)程會(huì)有少量雜質(zhì)析出，木糖常溫下不溶于乙醇，用乙醇沖洗結(jié)晶，可以將某些溶于乙醇的有機(jī)雜質(zhì)去除，最終制備的木糖結(jié)晶產(chǎn)率為每100克玉米芯粉產(chǎn)木糖1.5 g。高效液相檢測(cè)，結(jié)晶溶解為20 mg/mL的木糖溶液，峰面積為2263928.0，結(jié)晶純度90%（圖5）。

3 結(jié)論

根據(jù)以上研究結(jié)果表明，堿處理玉米芯，可將玉米芯中的蛋白含量降至0.988%，玉米芯最佳酸解條件為1.5%硫酸，作用時(shí)間3 h，料水比1∶13（g/mL），在最適反應(yīng)條件下木糖母液經(jīng)高效液相檢測(cè)，木糖含量為20.34 mg/mL，葡萄糖含量為5.69 mg/mL?；钚蕴靠蓪⒛咎悄敢河珊稚蕿闊o(wú)色，離子交換樹(shù)脂001×12，AH-1能有效去除母液中的部分離子。1 g釀酒酵母3 h內(nèi)可將100 mL木糖母液中葡萄糖完全去除。最佳工藝條件下，100 g玉米芯產(chǎn)木糖結(jié)晶1.5 g，純度為90%。

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Study on Production and Purfication of Xylose from Corncob by Acid Hydrolysis

GUO Ren－jie，SUN Wan，ZHAO Ling-xi，XIONG Hai-rong*
（College of Life Science，South Central University for Nationalities，Wuhan 430074，Hubei，China）

This research was to explore the acid hydrolysis process of corn cob to produce xylose and its purification procedure.After the corn cob was pretreated by 1%NaOH at 60 ℃ for 24 h，the optimal acid solution is to use sulfuric acid concentration at 1.5%for 3 h reaction with the feed/water ratio of 1∶13（g/mL）.After decoloration by activated carbon and desalination by resin，the glucose in hydrolysis solution was then removed by Saccharomyces cerevisiae stain As 2.541 consumption.The result of thin layer chromatography（TLC）assay showed the monosaccharide type in the purified sugar solution was mainly xylose.The total reduction sugar content was monitored and quantified by 3，5－dinitrosalicylic acid （DNS）method and high performance liquid chromatography（HPLC）.In the end，the sugar was concentrated by alcohol precipitation.In this research，the crystallization rate and purity of the xylose prepared was reached to 1.5%and 90% ，respectively.

corn－cob；xylose；acidolysis；purification

武漢市重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（201060623267）

郭仁杰（1985—），女(漢)，碩士研究生，研究方向：酶工程。

*通信作者：熊海容（1966—），男，博士，教授。

2011-07-04