酶法提取玉米秸稈多糖工藝的研究

我國是玉米生產(chǎn)大國，玉米秸稈每年產(chǎn)量約2.24億噸。而玉米秸稈中含有豐富的多聚糖，將其進(jìn)行提取，不僅降低了對環(huán)境的危害，還可產(chǎn)生不錯的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，有文獻(xiàn)報道，采用堿法和酸法提取，但這些工藝會破壞分子結(jié)構(gòu)，影響生物活性。本文采用酶法對玉米秸稈多糖進(jìn)行提取，從而為玉米秸稈資源的進(jìn)一步開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)方法

在三角瓶中放入未經(jīng)稀酸處理的玉米秸稈，加入一定量的纖維素酶，濃度為 0.05克分子 /升的檸檬酸緩沖溶液，設(shè)定溫度，120轉(zhuǎn) /分鐘在恒溫?fù)u瓶柜中反應(yīng)一定時間。反應(yīng)完成后置于冰水浴終止反應(yīng)，離心脫色，酶解液經(jīng)稀釋后測定還原糖的濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 固液比對玉米秸稈水解液組分影響

按不同固液比酶解玉米秸稈后水解液中糖含量的變化見圖1和表1。

從圖1，表 1分析可知，玉米秸稈水解液中主要含有葡萄糖、木糖和纖維二糖。當(dāng)固液比1∶5、1∶10時，葡萄糖和木糖含量較高，纖維二糖含量較低。當(dāng)固液比較高（＞1：10）時，葡萄糖和木糖含量較低，而纖維二糖含量增加。

2.2 酶加量對玉米秸稈水解液組分影響

按不同酶加量的變化，玉米秸稈水解液中糖含量的變化見圖2和表2。

從圖 2，表 3分析可知，酶量較低（1%～4%）時，葡萄糖含量較低，纖維二糖含量較高。增加酶量，使葡萄糖含量由48.54%（酶加量 1%）增加至 64.70%（酶加量 5%），纖維二糖含量由13.30%（酶加量1%）減少為3.21%（酶加量5%）。過高的酶加量（6%），葡萄糖、木糖含量沒有明顯增加。

2.3 酶解時間對玉米秸稈水解液組分影響

圖1 不同固液比對玉米秸稈水解液組分液相色譜

表1 不同固液比對玉米秸稈水解液組分分析

圖2 不同纖維素酶加量對玉米秸稈水解液組分液相色譜

表2 不同纖維素酶加量對玉米秸稈水解液組分分析

表3 不同纖維素酶解時間對玉米秸稈水解液組分分析

圖3 不同酶解時間對玉米秸稈水解液組分液相色譜

表45 批次玉米秸稈水解液組分總分析

按不同酶解時間水解玉米秸稈后的水解液組分進(jìn)行分析，色譜圖見圖 3，玉米秸稈水解液組分分析見表3。

由圖 3，表 3分析可知，延長酶解時間 24小時到 96小時，葡萄糖及木糖含量增加，纖維二糖含量減少，繼續(xù)延長酶解時間到120小時，葡萄糖和木糖含量沒有變化。較佳的酶解時間 96小時，水解液中葡萄糖含量為60.13%，木糖29.14%，纖維二糖僅為 1.30%。

3 結(jié)論

圖4 5批次玉米秸稈水解液組分總色譜圖

在固液比1∶10，酶加量 5%，酶解時間 96小時的條件下5批次的酶解實(shí)驗(yàn)，平均還原糖濃度達(dá)到31.5克 /升，轉(zhuǎn)化率達(dá)到79.7%，見圖 4和表 4。

從圖4，表4分析可知，在此條件下玉米秸稈水解液中葡萄糖和木糖含量占 92.2%。因此，用酶法提取玉米秸稈多糖為更好的開發(fā)和利用玉米秸稈提供了科學(xué)依據(jù)。

［1］張培剛，姜秀娟，白秀敏.玉米秸稈中多糖的提取及單糖組成研究［J］.教育教學(xué)論壇，2010，3（05）.

［2］石靈燕.微生物連續(xù)降解秸稈及其產(chǎn)物多糖的分離與純化［J］.天津理工大學(xué)，2015，5（01）.

［3］劉建勝.我國秸稈資源分布及利用現(xiàn)狀的分析［J］.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005，5（02）.

［4］周薇薇.玉米秸稈多酶水解條件研究［J］.大連工業(yè)大學(xué)，2012，（01）.

酶法提取玉米秸稈多糖工藝的研究

于濤*，孫麗麗
（長春醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，吉林長春130000）

本論文以玉米秸稈為原料，通過固液比、酶加量、酶解時間對玉米秸稈多糖提取的影響，研究酶法提取其多糖的工藝條件，為玉米秸稈多糖的提取、精制以及實(shí)現(xiàn)工業(yè)化提供了理論依據(jù)。

酶法；提??；玉米秸稈多糖

TQ914

A

10.14025/j.cnki.jlny.2016.15.026

于濤，碩士，長春醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，助教，研究方向：化學(xué)及天然產(chǎn)物。