玉米芯酶法制備低聚木糖工業(yè)化生產的研制與開發(fā)

1、1二、項目簡介 二、項目簡介項目所屬科學技術領域、主要內容、特點及應用推廣情況：本項目屬于生物技術領域。該項目以玉米芯為原料，選育出高產木聚糖酶菌株---橄欖綠鏈霉菌 sp.E-86，采用深層液體發(fā)酵方式制取內切型木聚糖酶技術，攻克了低聚木糖工業(yè)化生產酶的技術難關，采用玉米芯木聚糖溶出技術和多種膜組合精致純化技術脫單糖、除雜、分離單一組分等方法，進行低聚木糖高效生產技術的研究與開發(fā)。目前已建成從木聚糖酶制劑生產、原料預處理、木聚糖溶出、

2、酶反應到低聚木糖精制和濃縮的全套工業(yè)化生產線，具備了相關的檢測手段，并開發(fā)出了一系列低聚木糖衍生產品。項目特點：（1）選育高活性鏈霉菌 sp.E-86 菌株，采用深層液體發(fā)酵方式制取木聚糖酶技術，解決了以往研究中所用菌株活力不高，不適合工業(yè)化生產的問題。 （2）酶解過程的獨特控制技術。通過反復多次的中試試驗確定了酶解過程及其它工藝技術參數，從而得到了低聚木糖含量高的糖液，提高了產品得率。 （3）工業(yè)化技術路線的設計合理獨特，此工藝操作簡

3、便，產品得率較高，質量穩(wěn)定。（4）建立了完整的產品質量檢測體系。 （5）開發(fā)了后續(xù)衍生產品，增強項目產品的市場競爭力。應用推廣情況：2000 年建成年產 500 噸低聚木糖生產線，產品為 70%低聚木糖糖漿，20%、35%低聚木糖糖粉；2001 年 4 月 29 日通過了教育部組織的科技成果鑒定。2003 年擴產到 1000 噸規(guī)模，產品增加了 70%糖粉；2005 年 1 月建成年產萬噸低聚木糖示范工程項目，通過國家發(fā)改委組織的專家驗

4、收，低聚木糖產品純度達到 95%以上，并完成了實驗室低聚木糖單一組分的標品分離技術。同時完成了低聚木糖相關的功能性評價；開發(fā)出低聚木糖口服液、保健醋、膠囊、蛋白質粉、口香糖等系列衍生產品。項目實施過程中產生的發(fā)酵料渣和玉米芯粉渣可做為食用真菌養(yǎng)殖原料，同時公司與山東大學生命科學學院合作投入大量經費開展玉米芯粉渣發(fā)酵煉制燃料酒精的生物能源研究工作，符合循環(huán)經濟發(fā)展要求，為農林業(yè)有機質纖維廢料的綜合利用做出了良好示范。3（不超過 800 個

5、漢字）四、項目詳細內容 四、項目詳細內容1、立項背景我國是玉米種植和消費大國，玉米資源豐富，而玉米芯中半纖維素組分含量高，是理想的低聚木糖生產原料。低聚木糖(xylo-oligosaccharides)又稱木寡糖，是由 2－7 個 D－吡喃木糖分子以β（1→4）糖苷鍵結合而成的直鏈低聚糖，具有極好的雙歧桿菌增殖活性，攝入量少（0.7g/日） ，食用后不會使血糖中葡萄糖水平上升?？蓮V泛應用于食品、飲料、醫(yī)藥、保健品、飼料等領域，應用前景十

6、分廣闊，是學術界公認的功能性最優(yōu)、性價比高的功能性低聚糖產品。然而，它也是制造技術難度很大的產品。從 20 世紀 60 年代低聚木糖的制造就成為世界各國研發(fā)的熱點，直到 1989年才由日本三得利公司取得突破，實現了工業(yè)化生產。低聚木糖制造的難點是對酶的要求很高，需要酶的高度專一性，其次是分離提純技術難度大。該公司對此技術一直采取嚴格的保密措施，因此長期以來一直由該公司獨家壟斷。壟斷使得世界低聚木糖產品價格居高不下，大量需求得不到滿足。我

7、國在“八五“、“九五“期間，組織國內相關大學和科研院所共同投入大量人力物力進行低聚木糖生產技術的研究和攻關，但是在關鍵性技術上沒有取得大的突破，在本項目實施之前未實現工業(yè)化生產。2000 年 7 月，龍力公司和中國農大聯(lián)合承擔教育部中日“據點大學“學術交流項目課題“玉米芯酶法制備低聚木糖工業(yè)化生產“，在已有研究基礎上重點在高度專一的內切型木聚糖酶生產方面取得突破，并對玉米芯預處理、蒸煮汽爆裂解和低聚木糖分離純化技術等技術進行了創(chuàng)新發(fā)明，