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玉米芯高温热解提取戊聚糖工艺优化

2021-01-13孟悦田志刚刘香英孙洪蕊曾宪鹏杨志强

食品研究与开发 2021年1期

孟悦,田志刚,刘香英,孙洪蕊,曾宪鹏,杨志强

(吉林省农业科学院,吉林 长春 130124)

在世界粮食生产中,玉米占有重要地位,而我国玉米的种植面积及产量在世界均位居前列,相应的玉米芯产量也较高[1],玉米芯具有组织均匀、硬度适宜、韧性好、吸水性强、耐磨性能好等优点,在使用过程中易破碎[2]。虽然玉米芯的优点很多,但综合利用率并不高,只有少量玉米芯用作糠醛、木糖醇等产品的原料,大部分玉米芯还是被丢弃或者作为燃料烧掉,造成资源极大的浪费[3]。因此开展以玉米芯为原料生产低聚木糖,理论研究和生产技术研究是十分必要的。

玉米芯中含有大量的半纤维素、纤维素和木质素,其中半纤维素的主要成分为戊聚糖,它通过降解可生产低聚木糖[4]。低聚木糖系由2个~7个木糖分子以α-1,4糖苷键结合而成,具有良好的生理活性,如促进双歧杆菌增长调节肠道功能,抗肿瘤功能,增强益生菌功能以及免疫调节功能等。它的甜度比蔗糖和葡萄糖均低,仅为蔗糖的40%,具有抗龋齿性[5]。目前,工业上以玉米芯作为生产原料制备低聚木糖,一般采用酸法、碱法、蒸汽爆破法等方法预处理玉米芯提取戊聚糖。酸、碱法在生产过程中需要消耗大量酸、碱化学品,会造成严重的环境污染,且提取率较低[6]。蒸汽爆破法则需要加入少量的酸碱调节pH值,并且高温蒸汽爆破会导致半纤维素部分水解以及碳水化合物的破坏等副反应的产生[7]。所以提高戊聚糖提取率是使玉米芯充分利用的关键技术问题。……

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