低聚木糖生產(chǎn)可行性報(bào)告-資料下載頁
2025-08-02 23:40本頁面
【正文】 然界中很多霉菌和細(xì)菌能產(chǎn)生木聚糖酶(Xylanase ) , 工業(yè)上多采用球毛殼霉(Chaetom ium globo sum ) 產(chǎn)生內(nèi)切型木聚糖酶進(jìn)行木聚糖的水解, 然后分離提純而制得低聚木糖。低聚木糖產(chǎn)品的主要成分為木糖、木二糖、木三糖和三糖以上的木聚糖, 其中木二糖為主要有效成分。木二糖是兩個木糖分子以B, 1—4 鍵相連而構(gòu)成的, 甜度為蔗糖的40%。低聚木糖的生產(chǎn)工藝包括木聚糖的提取和精制,木聚糖的水解和低聚木糖的純化。木聚糖的提取: 乙醇、氯化鈉預(yù)浸洗除去可溶性糖和粗蛋白, 氫氧化鈉抽提, 乙酸中和, 最后用乙醇將木聚糖沉淀出來[ 12 ]。木聚糖的酶法水解: 低聚木糖是通過內(nèi)切木聚糖酶水解木聚糖而獲得, 許多絲狀真菌都產(chǎn)木聚糖酶, 但往往不止一種酶, 如還產(chǎn)B21, 42木糖苷酶。B21, 42木聚糖酶在水解木聚糖時, 不會水解木二糖, 而B21, 42木糖苷酶則會水解木二糖為木糖[ 13 ]。因此, 篩選產(chǎn)木聚糖酶活高而B21, 42木糖苷酶活低的菌株是生產(chǎn)的關(guān)鍵。低聚木糖的生產(chǎn)過程包括木聚糖的提取和精制、木聚糖的水解和純化幾個步驟。具體工藝如下：玉米芯→木聚糖提取→精制→精制木聚糖液→酶降解→粗產(chǎn)品→精制→濃縮→普通產(chǎn)品→進(jìn)一步提純→高純產(chǎn)品。（四）工藝計(jì)算 。于2. 4ml 5. 0 g/ L 樺木木聚糖溶液(pH 4. 6 檸檬酸2Na2HPO4 緩沖液配制) 中加入0. 1 ml 適當(dāng)稀釋的酶液,50 ℃反應(yīng)15 min ,立即加入2. 5 ml DNS 試劑終止反應(yīng),沸水浴7 min 顯色,于540 nm比色。在上述條件下,以1 min 水解木聚糖產(chǎn)生1μmol 還原糖(以木糖計(jì)) 的酶量定義為1 個酶活力國際單位( IU) [8] 。 (RS) 測定。采用3 ,52二硝基水楊酸(DNS) 法測定還原糖(以木糖計(jì),g/ L) (TS) 測定。取一定量樣品,加入濃硫酸至終濃度72 g/ L ,100 ℃水解2 h ,用5 mol/ L 的NaOH 溶液中和并定容,過濾,取濾液測定還原糖量。 ( %) 計(jì)算。酸和酶水解液于4 000 r/ min離心20 min ,取上清液測定總糖量,即為可溶性總糖量?！? ( %) = 可溶性總糖量/ 風(fēng)干玉米芯質(zhì)量100 (DP) 計(jì)算。木聚糖經(jīng)酸和/ 或酶水解,其分子被降解,導(dǎo)致還原糖量上升,同時水溶性增加。一般可用(水解液) 可溶性糖平均聚合度(DP) 來衡量木聚糖被水解的程度,其數(shù)值越接近1. 0 ,表示水解越徹底。當(dāng)用玉米芯等含有的木聚糖來制備低聚木糖時,該數(shù)值一般控制在1. 7～1. 8。平均聚合度(DP) = 可溶性總糖量(g) / 還原糖量(g)五、建廠規(guī)模與廠址選擇（一）建廠規(guī)模擬建年產(chǎn)200噸低聚木糧的設(shè)備，一期目標(biāo)為年產(chǎn)100噸，滿負(fù)荷生產(chǎn)時產(chǎn)量達(dá)200噸，隨著市場份額不斷擴(kuò)大可再擴(kuò)充產(chǎn)量，擴(kuò)充產(chǎn)量時只需要更換部分設(shè)備，設(shè)備投資不會增加很多。所需資金470萬元。廠房：500平方米、廠房投資26萬元。電力：200kw。鍋爐：5噸/小時。（二）廠址選擇1接近原料、燃料及產(chǎn)品消費(fèi)者區(qū)2位于交通便利地區(qū)3遠(yuǎn)離污染源4注重環(huán)境保護(hù)六、設(shè)備選擇10立方米發(fā)酵罐一臺種子罐（10立升、100立升、1立方米）各一臺無菌超凈臺一臺板框過濾機(jī)一臺電滲析三臺（產(chǎn)水量5噸/小時）納濾設(shè)備一套減壓蒸餾設(shè)備一套離心設(shè)備耐堿容器鍋爐2臺（150℃蒸氣）等七、產(chǎn)品指標(biāo)指標(biāo)：糖漿產(chǎn)品；粉末產(chǎn)品性狀：淡黃色透明液體；白色粉末風(fēng)味：純凈、無異味；純凈、無異味甜度：低甜度、爽口；低甜度、爽口低聚木糖含量：≥70%；≥70%八、環(huán)境評價利用可再生植物資源生產(chǎn)低聚木糖，可提高其經(jīng)濟(jì)價值，提高資源利用率，又可減少環(huán)境污染，并且可帶動產(chǎn)區(qū)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高種植者的經(jīng)濟(jì)收入，形成新的產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和可持續(xù)發(fā)展的長遠(yuǎn)意義。九、企業(yè)組織、勞動定員和人員培訓(xùn)按工藝可將企業(yè)組織分為行政、車間、后勤三大部門。工種每班人數(shù)班數(shù)原料處理2010主生產(chǎn)1010檢驗(yàn)中心35動力及設(shè)備維修68鍋爐司爐（待定）85小計(jì)4738行政人員和后勤人員另外配置。對生產(chǎn)人員要進(jìn)行經(jīng)常性的專業(yè)培訓(xùn)，以提高職工隊(duì)伍素質(zhì)。建立健全各項(xiàng)管理制度，完善各項(xiàng)考核制度，明確以質(zhì)量、產(chǎn)量、安全為內(nèi)容的經(jīng)濟(jì)責(zé)任制。十、評價結(jié)論獲得高純度低聚木糖的關(guān)鍵之一是選用合適的木聚糖酶系,通過克隆等技術(shù)來改造木聚糖酶系將是一條有效的途徑。Tomoy2a[22 ]成功的實(shí)現(xiàn)了嗜熱脂肪芽孢桿菌的木聚糖酶和β2木糖苷酶的克隆基因在大腸桿菌上表達(dá),并且2 種基因既可以同時表達(dá),也可單獨(dú)表達(dá),也就是說木聚糖酶系的生產(chǎn)可按生產(chǎn)者的要求來進(jìn)行。但目前還未發(fā)展到大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的階段。與此同時,從自然界中篩選適合的菌株也可行的方法,低聚木糖的純化方法也是國內(nèi)外研究者的研究熱點(diǎn),至今未有更大突破。在國外,尤其在日本,低聚木糖的生理功能已引起人們的高度重視,其年需求量已達(dá)1 500 t 。在我國,低聚木糖等功能性食品的出現(xiàn),不僅將促進(jìn)我國低聚糖工業(yè)向一個新的方向發(fā)展,而且還可以處理農(nóng)林廢料,變廢為寶,保護(hù)環(huán)境,具有十分重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。14
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