一种制备低聚木糖的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410310759.X

申请日:

2014.07.01

公开号:

CN104109722A

公开日:

2014.10.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移 IPC(主分类):C13K 13/00登记生效日:20170626变更事项:专利权人变更前权利人:丽水学院变更后权利人:张东旭变更事项:地址变更前权利人:323000 浙江省丽水市学院路1号变更后权利人:323000 浙江省丽水市莲都区学院路1号西区3幢602室|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C13K 13/00申请日:20140701|||公开

IPC分类号:

C13K13/00

主分类号:

C13K13/00

申请人:

丽水学院

发明人:

张东旭

地址:

323000 浙江省丽水市学院路1号

优先权:

专利代理机构:

北京爱普纳杰专利代理事务所(特殊普通合伙) 11419

代理人:

何自刚;王玉松

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内容摘要

本发明公开了一种制备低聚木糖的方法,属于生物化工技术领域。本发明是以木质纤维素为原料,利用食用真菌进行发酵预处理得到发酵产物,再将发酵产物进行酸法水解制备低聚木糖,最后从水解液中提取低聚木糖。本发明所提供的方法与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、反应温度低、反应时间短等优点,低聚木糖的提取率可提高64.8%,同时水解温度降低10℃,水解时间缩短30min以上。本发明有效地利用真菌发酵渣,既保护了环境,避免了资源的浪费,又提高了产品的附加值,具有巨大的应用潜力和推广价值。

权利要求书

1.  一种制备低聚木糖的方法,其特征在于,是以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵后采收食用真菌并收集菇渣废料,再利用菇渣废料水解制备低聚木糖。

2.
  权利要求1所述方法,其特征在于,步骤如下:
1)以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵生产食用真菌;
2)收集菇渣废料,将菇渣与酸溶液混合,置于高温高压反应器,加热水解制备低聚木糖;
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。

3.
  权利要求2所述方法,其特征在于,步骤如下:
1)以木质纤维素为原料,灭菌后接种食用真菌进行发酵生产食用真菌;所述原料配方组成为:木质纤维素60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%;
2)收集菇渣废料,将菇渣于干燥箱中干燥,干燥后恒重备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温;
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。

4.
  权利要求1-3所述任一方法,其特征在于,所述食用真菌为杏鲍菇、草菇或香菇。

5.
  权利要求4所述方法,其特征在于,所述木质纤维素为阔叶木屑,玉米芯或玉米秸秆。

6.
  权利要求5所述任一方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后高温灭菌,冷却后接种杏鲍菇,接种后在二氧化碳浓度2000-2500μL/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养进行菌丝后成熟培养;菌丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为13-18℃,湿度80-90%,500-800lx光照和通风刺激;菇蕾长至3-4cm后进行疏蕾处理,每袋留1-2个菇蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收后将菇渣废料备用;
2)将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温;
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。

7.
  权利要求6所述方法,其特征在于,步骤1)所述杏鲍菇为杏鲍菇日引1号;所述发酵处理,具体为在栽培袋中加入1200g含水量为65%的木质纤维素原料,密封栽培袋后于121℃下灭菌2.5h,冷却至30℃后接种杏鲍菇日引1号,接种量为2%,接种后在23℃,湿度75%,二氧化碳浓度2000-2500μL/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养7天进行菌丝后成熟培养;菌丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为13-18℃,湿度80-90%,500-800lx光照和通风刺激;菇蕾长至3-4cm后进行疏蕾处理,每袋留1-2个菇 蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收后将菇渣废料混合备用。

8.
  权利要求5所述任一方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种草菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度,空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光照,培养至草菇成熟后,将菇渣废料混合备用;
2)将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温;
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。

9.
  权利要求5所述任一方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种香菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度,空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光照,培养至草菇成熟后,将菇渣废料混合备用;
2)将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温;
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。

10.
  权利要求6-9所述任一方法,其特征在于,所述木质纤维原料配方,是以下配方中任一一种:
1)阔叶木屑60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%;
2)玉米芯60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%;
3)玉米秸秆60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%;
所述配方的比例均为干重的重量百分比。

说明书

一种制备低聚木糖的方法
技术领域
本发明涉及一种制备低聚木糖的方法,属于生物化工技术领域。 
背景技术
低聚木糖(Xylo-oligosaccharides,XOS)是一种不易消化多糖,通过化学或酶水解植物细胞壁中的多聚木糖获得,由2-7个木糖以β-1,4-糖苷键连接而成,此外还含有阿拉伯糖醛酸、葡萄糖醛酸侧链。因低聚木糖具有调节肠道功能,低热量、防龋齿、促进钙的吸收、无毒安全性、抗炎、抗疲劳、降血压、血糖、血脂和胆固醇等生理功能,近年来已成为国内外研究热点。低聚木糖属于不能消化的碳水化合物,能够通过对肠道益生菌的调整赋予宿主健康益处。低聚木糖的益生作用主要是刺激乳酸菌和双歧杆菌的增殖,作为益生元其在食品和药品工业有重要的应用价值。低聚木糖的主要的生产方式是从木质纤维素生物质中的半纤维素水解获得,酸水解是一种常用的方法。但是由于半纤维素结构致密,酸水解处理时间过长导致存在副产物(如糠醛)浓度较高和低聚木糖产率低等问题。 
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种制备低聚木糖的方法,本发明所提供的方法通过食用菌栽培对木质纤维素原料进行预处理,预处理后进行酸水解制备低聚木糖,与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、副产物糠醛浓度低、反应温度低、反应时间短等优点。本发明所采取的技术方案为: 
本发明的目的在于提供一种酸法水解制备低聚木糖的方法,是以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵后采收食用真菌并收集菇渣废料,再利用菇渣废料水解制备低聚木糖。 
所述方法,步骤如下: 
1)以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵生产食用真菌; 
2)收集菇渣废料,将菇渣与酸溶液混合,置于高温高压反应器,加热水解制备低聚木糖; 
从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。 
所述食用真菌原料配方组成为:木质纤维素60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%。 
收集菇渣废料后,将菇渣于干燥箱中干燥,干燥后恒重备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温;从酸水解产物中继续分离提取低聚木糖。 
所述木质纤维素为阔叶木屑,玉米芯或玉米秸秆。 
本发明可以以杏鲍菇为预处理菌株,具体步骤如下: 
1)在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后高温灭菌,冷却后接种杏鲍菇,接种后在二氧化碳浓度2000-2500μL/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养进行菌丝后成熟培养;菌丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为13-18℃,湿度80-90%,500-800lx光照和通风刺激;菇蕾长至3-4cm后进行疏蕾处理,每袋留1-2个菇蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收后将菇渣废料备用; 
2)将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温; 
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。 
步骤1)所述杏鲍菇为杏鲍菇日引1号;所述发酵处理,具体为在栽培袋中加入1200g含水量为65%的木质纤维素原料,密封栽培袋后于121℃下灭菌2.5h,冷却至30℃后接种杏鲍菇日引1号,接种量为2%,接种后在23℃,湿度75%,二氧化碳浓度2000-2500μL/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养7天进行菌丝后成熟培养;菌丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为13-18℃,湿度80-90%,500-800lx光照和通风刺激;菇蕾长至3-4cm后进行疏蕾处理,每袋留1-2个菇蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收后将菇渣废料混合备用。 
本发明可以以草菇为预处理菌株,具体步骤如下: 
1)在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种草菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度,空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光照,培养至草菇成熟后,将菇渣废料混合备用; 
2)将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温; 
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。 
本发明可以以香菇为预处理菌株,具体步骤如下: 
1)在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种香菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度, 空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光照,培养至草菇成熟后,将菇渣废料混合备用; 
2)将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温; 
3)从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。 
所述木质纤维原料配方,是以下配方中任一一种: 
1)阔叶木屑60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%; 
2)玉米芯60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%; 
3)玉米秸秆60-92%,玉米粉6-38%,石膏0.5-1.5%,过磷酸钙0.1-0.5%; 
所述配方的比例均为干重的重量百分比。 
所述利用双层滤纸过滤所得水解产物,干燥后获得低聚木糖。 
所述用硫酸溶液水解优选是将30g整理过的发酵产物与300mL浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的高温高压反应器中,在110-130℃下加热处理,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。 
本发明降低了酸水解处理时间,避免了酸水解时间过长导致副产物(如糠醛)浓度较高和低聚木糖产率低等问题。 
本发明所述菇渣废料是指培养食用菌株后得到的木质纤维素废料。 
所述食用真菌优选为杏鲍菇、草菇或香菇;进一步优选,所述所述杏鲍菇为杏鲍菇日引1号;所述草菇为草菇V51;所述香菇为香菇武香1号。本发明所述食用真菌不只局限于上述几种,只要是能分解木质纤维素致密结构的,即以木质纤维素为培养基成分的均可以作为预处理菌株。 
本发明所述水解不只局限于酸水解,常用的木质纤维素制备低聚木糖的水解方式均可以用于本发明。 
本发明所述木质纤维素是指含有纤维素、半纤维素、木质素等成分的材料,食用真菌以其作为培养基质进行发酵生长。 
本发明有益效果:本发明所提供的一种制备低聚木糖的方法,通过食用菌栽培对木质纤维素原料进行预处理,预处理后进行酸水解制备低聚木糖。食用菌培养后,菇渣的木质纤维素成分因受到生物酶的分解作用,致密结构已发生一定程度的瓦解,有利于进一步的水解处理。与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、反应温度低、反应时间短等优点。本发明 所提供方法的低聚木糖得率较现有技术提高64.8%,同时水解温度降低10℃,水解时间缩短30min。本发明有效地利用真菌发酵渣,既保护了环境,避免了资源的浪费,又提高了产品的附加值,具有巨大的应用潜力和推广价值。 
附图说明
图1为食用菌预处理对阔叶木屑木质纤维素原料水解制备低聚木糖的影响; 
(A,实施例4中未经食用菌预处理的阔叶木屑木质纤维素原料酸水解制备的低聚木糖;B,实施例1制备的低聚木糖)。 
图2为为食用菌预处理对玉米芯木质纤维素原料水解制备低聚木糖的影响; 
(A,实施例4中未经食用菌预处理的玉米芯木质纤维素原料酸水解制备的低聚木糖;B,实施例2制备的低聚木糖)。 
图3为食用菌预处理对玉米秸秆木质纤维素原料水解制备低聚木糖的影响; 
(A,实施例4中未经食用菌预处理的玉米秸秆木质纤维素原料酸水解制备的低聚木糖;B,实施例3制备的低聚木糖)。 
具体实施方式
本发明提供了一种制备低聚木糖的方法,通过食用菌栽培对木质纤维素原料进行预处理,预处理后进行酸水解制备低聚木糖,与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、反应温度低、反应时间短等优点。下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,但本发明不受实施例的限制。 
实施例1阔叶木屑源低聚木糖的制备 
1.木质纤维素原料的配制 
按照以下配方配制木质纤维素原料: 
阔叶木屑92%(干重,w/w),玉米粉6%,石膏1.5%,过磷酸钙0.5%。 
2.真菌发酵处理 
以购自漳州市农业科学院的杏鲍菇日引1号作为发酵菌种。采用口径为17.5cm的栽培袋,装料量为1200g湿料,含水量65%。木质纤维素原料按配方装满料压紧后套上塑料环,塞上棉花塞,之后高压灭菌,121℃持续灭菌2.5h,冷却至30℃以下接种,接种量2%(w/w)。接种后的培养袋转入培养室,避光,在23℃、湿度75%、CO2浓度2000-2500μL/L的条件下发菌。菌丝长满栽培袋后,继续培养7天左右进行菌丝后熟培养。将生理成熟的栽培包搬入出菇房,先“练包”2天,再拔除棉花塞,出菇室温度控制在13-18℃,湿度控制在80%-90%,光照刺激(500-800lx)和通风刺激,当菇蕾长至3-4cm时及时疏蕾,每袋留1-2个菇蕾。当菇 盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收。整个培养周期70天,每次培养10袋。杏鲍菇采收后,将处理过的木质纤维素原料混合备用。 
3.发酵产物的整理 
将制备好的发酵产物于60℃干燥箱中,干燥至水分含量为10%,干燥后过100目筛,再置于80℃干燥箱中恒重,备用。 
4.酸解处理 
将30g整理过的发酵产物与300mL浓度为0.5%的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的Parr高温高压反应器中,于110-130℃,反应120分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。 
5.过滤干燥 
将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。 
实施例2玉米芯源低聚木糖的制备 
1.木质纤维素原料的配制 
按照以下配方配制木质纤维素原料: 
玉米芯92%(干重,w/w),玉米粉6%,石膏1.5%,过磷酸钙0.5%。 
2.真菌发酵处理 
以购自漳州市农业科学院的杏鲍菇日引1号作为发酵菌种。采用口径为17.5cm的栽培袋,装料量为1200g湿料,含水量65%。木质纤维素原料按配方装满料压紧后套上塑料环,塞上棉花塞,之后高压灭菌,121℃持续灭菌2.5h,冷却至30℃以下接种,接种量2%(w/w)。接种后的培养袋转入培养室,避光,在23℃、湿度75%、CO2浓度2000-2500μL/L的条件下发菌。菌丝长满栽培袋后,继续培养7天左右进行菌丝后熟培养。将生理成熟的栽培包搬入出菇房,先“练包”2天,再拔除棉花塞,出菇室温度控制在13-18℃,湿度控制在80%-90%,光照刺激(500-800lx)和通风刺激,当菇蕾长至3-4cm时及时疏蕾,每袋留1-2个菇蕾。当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收。整个培养周期70天,每次培养10袋。杏鲍菇采收后,将处理过的木质纤维素原料混合备用。 
3.发酵产物的整理 
将制备好的发酵产物于60℃干燥箱中,干燥至水分含量为10%,干燥后过100目筛,再置于80℃干燥箱中恒重,备用。 
4.酸解处理 
将30g整理过的发酵产物与300mL浓度为1.0%的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的Parr高温高压反应器中,于110-130℃,反应80分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。 
5.过滤干燥 
将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。 
实施例3 
1.木质纤维素原料的配制 
按照以下配方配制木质纤维素原料: 
玉米秸秆60%(干重,w/w),玉米粉38%,石膏1.5%,过磷酸钙0.5%。 
2.真菌发酵处理 
以购自漳州市农业科学院的杏鲍菇日引1号作为发酵菌种。采用口径为17.5cm的栽培袋,装料量为1200g湿料,含水量65%。木质纤维素原料按配方装满料压紧后套上塑料环,塞上棉花塞,之后高压灭菌,121℃持续灭菌2.5h,冷却至30℃以下接种,接种量2%(w/w)。接种后的培养袋转入培养室,避光,在23℃、湿度75%、CO2浓度2000-2500μL/L的条件下发菌。菌丝长满栽培袋后,继续培养7天左右进行菌丝后熟培养。将生理成熟的栽培包搬入出菇房,先“练包”2天,再拔除棉花塞,出菇室温度控制在13-18℃,湿度控制在80%-90%,光照刺激(500-800lx)和通风刺激,当菇蕾长至3-4cm时及时疏蕾,每袋留1-2个菇蕾。当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收。整个培养周期70天,每次培养10袋。杏鲍菇采收后,将处理过的木质纤维素原料混合备用。 
3.发酵产物的整理 
将制备好的发酵产物于60℃干燥箱中,干燥至水分含量为10%,干燥后过100目筛,再置于80℃干燥箱中恒重,备用。 
4.酸解处理 
将30g整理过的发酵产物与300mL浓度为1.5%的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的Parr高温高压反应器中,于110-130℃,反应60分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。 
5.过滤干燥 
将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。 
实施例4传统法制备低聚木糖 
1.木质纤维素原料的配制 
按照以下配方配制木质纤维素原料: 
1)阔叶木屑92%(干重,w/w),玉米粉6%,石膏1.5%,过磷酸钙0.5%; 
2)玉米芯92%(干重,w/w),玉米粉6%,石膏1.5%,过磷酸钙0.5%; 
3)玉玉米秸秆60%(干重,w/w),玉米粉38%,石膏1.5%,过磷酸钙0.5%。 
2.酸解处理 
分别取以上三个配方的木质纤维素原料各30g分别与300mL浓度为1.0%的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的Parr高温高压反应器中,于110-130℃,反应80分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。 
3.过滤干燥 
将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。 
实施例5低聚木糖的检测 
1.木糖、葡萄糖的检测 
采用HPLC法,Aminex HPX-87H柱,柱温40℃,流动相为5mmol/L硫酸,流速0.4mL/min,示差折光检测器检测。 
2.低聚木糖的检测 
酸水解木质纤维素原料所得的粗提液用4%(w/w)硫酸在121℃条件下反应60 min,低聚木糖含量用HPLC法(Aminex HPX-87H色谱柱)测得的单糖增加量表示。 
低聚木糖量=酸水解后的木糖量-酸水解前的木糖量 
低聚木糖提取率=[粗提液中低聚木糖的质量(mg)/木质纤维素中木聚糖的质量(mg)]×100% 
低聚木糖对原料得率=[粗提液中低聚木糖的质量(mg)/木质纤维素的质量(mg)]×100% 
低聚木糖平均聚合度=硫酸水解后粗提液中的木糖量(mg)/硫酸水解前粗提液中的木糖量(mg)。 
3.木质纤维素原料中聚糖的检测 
酸水解木质纤维素原料所得的粗提液用4%(w/w)硫酸在121℃条件下反应60min,低聚木糖含量用HPLC法(Aminex HPX-87H色谱柱)测得的单糖增加量表示。 
木聚糖量=酸水解后的木糖量-酸水解前的木糖量 
葡聚糖量=酸水解后的葡萄糖量-酸水解前的葡萄糖量 
4.测定结果 
(1)杏鲍菇培养预处理前后木质纤维素原料成分变化 
木质纤维素原料中木聚糖酶和葡聚糖的主要组分如表1所示。 
表1木质纤维素原料中木聚糖酶和葡聚糖的主要组分 


(2)杏鲍菇培养预处理对木质纤维素原料水解的影响 
称取30g木质纤维素原料,按料液比1:10(w/v)加入0.75%H2SO4(w/w)溶液浸泡2h,110-140℃条件下反应不同的时间,三种木质纤维素原料配方的低聚木糖水解结果分别如图1、2、3所示。 
根据图1-3的结果可以发现,食用菌预处理可以显著提高3种木质纤维素原料的水解效果。相同温度下,水解液中低聚木糖浓度显著提高。3种木质纤维素原料的最优条件下水解获得低聚木糖的浓度、对原料产率、平均聚合度列于表2-4。由表2-4结果可见,食用菌预处理后低聚木糖的浓度以及对原料产率提高25.8-49.5%,低聚木糖提取率提高39.3-64.8%,获得最优水解效果的温度降低10℃、时间缩短30分钟。食用菌预处理对低聚木糖的聚合度没有显著影响。 
表2实施例1与实施例4效果低聚木糖提取效果 

表3实施例2与实施例4效果低聚木糖提取效果 


表4实施例3与实施例4效果低聚木糖提取效果 

用食用真菌预处理的木质纤维素,经酸水解制备低聚木糖,与未用食用真菌预处理的木质纤维素相比,食用菌预处理后低聚木糖的浓度以及对原料产率提高25.8-49.5%,低聚木糖提取率提高39.3-64.8%,获得最优水解效果的温度降低10℃、时间缩短30分钟。食用菌预处理对低聚木糖的聚合度没有显著影响。结果表明食用真菌预处理是提高酸法水解木质纤维素获得低聚木糖得率的有效方法,具有很好的提高产量降低能耗的效果。 
实施例6其它可用于预处理的食用菌培养方式 
1.草菇 
1.1菌株 
草菇V51,菌株购于上海市农科院食用菌研究所。 
1.2接种与培养 
原种培养基为前述三种配方的木质纤维素原料,原料含水率70%。塑料袋规格:原种和栽培种均选用15cm×30cm聚丙烯料袋,每袋装干料重250g左右。装袋后采用常压灭菌,121℃下灭菌2.5h。冷却后接种草菇V51,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培 养。接种后,控制培养环境空气温度在32℃,空气湿度95%,保持通风,培养10天。培养至第10天出菇后,控制培养环境空气温度在32℃,空气湿度95%,保持通风,提供强度为50 lx的光照,培养至第20天结束。草菇成熟后采收,将木质纤维素原料混合备用。 
将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温;从酸水解产物中分离提取低聚木糖。 
2.香菇 
2.1菌株 
香菇武香1号,购自庆元县食用菌科研中心。 
2.2接种与培养 
培养基为前述三种配方的木质纤维素原料,原料含水率60%。塑料袋规格:原种和栽培种均选用15cm×30cm聚丙烯料袋,每袋装干料重250g。装袋后采用常压灭菌,121℃下灭菌2.5h。冷却后接种香菇武香1,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养。接种后,控制培养环境空气温度在22℃,空气湿度80%,保持通风,培养45天。培养至第45天菌丝满后,控制培养环境空气温度在24℃,空气湿度80%,保持通风,提供强度为40 lx的光照,至第90天培养结束。香菇成熟后采收,木质纤维素原料混合备用。 
将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为8-12%,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0.5-1.5%的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110-130℃下加热处理0-120min,停止加热后迅速降温至室温;从酸水解产物中分离提取低聚木糖。 
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做各种改动和修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。 

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1、10申请公布号CN104109722A43申请公布日20141022CN104109722A21申请号201410310759X22申请日20140701C13K13/0020060171申请人丽水学院地址323000浙江省丽水市学院路1号72发明人张东旭74专利代理机构北京爱普纳杰专利代理事务所特殊普通合伙11419代理人何自刚王玉松54发明名称一种制备低聚木糖的方法57摘要本发明公开了一种制备低聚木糖的方法,属于生物化工技术领域。本发明是以木质纤维素为原料,利用食用真菌进行发酵预处理得到发酵产物,再将发酵产物进行酸法水解制备低聚木糖,最后从水解液中提取低聚木糖。本发明所提供的方法与传统的酸。

2、法水解相比具有低聚木糖得率高、反应温度低、反应时间短等优点,低聚木糖的提取率可提高648,同时水解温度降低10,水解时间缩短30MIN以上。本发明有效地利用真菌发酵渣,既保护了环境,避免了资源的浪费,又提高了产品的附加值,具有巨大的应用潜力和推广价值。51INTCL权利要求书2页说明书9页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图1页10申请公布号CN104109722ACN104109722A1/2页21一种制备低聚木糖的方法,其特征在于,是以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵后采收食用真菌并收集菇渣废料,再利用菇渣废料水解制备低聚木糖。2权利要。

3、求1所述方法,其特征在于,步骤如下1以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵生产食用真菌;2收集菇渣废料,将菇渣与酸溶液混合,置于高温高压反应器,加热水解制备低聚木糖;3从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。3权利要求2所述方法,其特征在于,步骤如下1以木质纤维素为原料,灭菌后接种食用真菌进行发酵生产食用真菌;所述原料配方组成为木质纤维素6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105;2收集菇渣废料,将菇渣于干燥箱中干燥,干燥后恒重备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;3从上述酸水解产物中分离提取。

4、低聚木糖。4权利要求13所述任一方法,其特征在于,所述食用真菌为杏鲍菇、草菇或香菇。5权利要求4所述方法,其特征在于,所述木质纤维素为阔叶木屑,玉米芯或玉米秸秆。6权利要求5所述任一方法,其特征在于,具体步骤如下1在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后高温灭菌,冷却后接种杏鲍菇,接种后在二氧化碳浓度20002500L/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养进行菌丝后成熟培养;菌丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为1318,湿度8090,500800LX光照和通风刺激;菇蕾长至34CM后进行疏蕾处理,每袋留12个菇蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收。

5、后将菇渣废料备用;2将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;3从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。7权利要求6所述方法,其特征在于,步骤1所述杏鲍菇为杏鲍菇日引1号;所述发酵处理,具体为在栽培袋中加入1200G含水量为65的木质纤维素原料,密封栽培袋后于121下灭菌25H,冷却至30后接种杏鲍菇日引1号,接种量为2,接种后在23,湿度75,二氧化碳浓度20002500L/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养。

6、7天进行菌丝后成熟培养;菌丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为1318,湿度8090,500800LX光照和通风刺激;菇蕾长至34CM后进行疏蕾处理,每袋留12个菇蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收后将菇渣废料混合备用。8权利要求5所述任一方法,其特征在于,具体步骤如下1在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种草菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度,空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光权利要求书CN104109722A2/2页3照,培养至。

7、草菇成熟后,将菇渣废料混合备用;2将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;3从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。9权利要求5所述任一方法,其特征在于,具体步骤如下1在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种香菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度,空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光照,培养至草菇成熟。

8、后,将菇渣废料混合备用;2将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;3从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。10权利要求69所述任一方法,其特征在于,所述木质纤维原料配方,是以下配方中任一一种1阔叶木屑6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105;2玉米芯6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105;3玉米秸秆6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105;所述配方的比例均为干重的重量百分。

9、比。权利要求书CN104109722A1/9页4一种制备低聚木糖的方法技术领域0001本发明涉及一种制备低聚木糖的方法,属于生物化工技术领域。背景技术0002低聚木糖XYLOOLIGOSACCHARIDES,XOS是一种不易消化多糖,通过化学或酶水解植物细胞壁中的多聚木糖获得,由27个木糖以1,4糖苷键连接而成,此外还含有阿拉伯糖醛酸、葡萄糖醛酸侧链。因低聚木糖具有调节肠道功能,低热量、防龋齿、促进钙的吸收、无毒安全性、抗炎、抗疲劳、降血压、血糖、血脂和胆固醇等生理功能,近年来已成为国内外研究热点。低聚木糖属于不能消化的碳水化合物,能够通过对肠道益生菌的调整赋予宿主健康益处。低聚木糖的益生作用。

10、主要是刺激乳酸菌和双歧杆菌的增殖,作为益生元其在食品和药品工业有重要的应用价值。低聚木糖的主要的生产方式是从木质纤维素生物质中的半纤维素水解获得,酸水解是一种常用的方法。但是由于半纤维素结构致密,酸水解处理时间过长导致存在副产物如糠醛浓度较高和低聚木糖产率低等问题。发明内容0003为解决上述问题,本发明提供了一种制备低聚木糖的方法,本发明所提供的方法通过食用菌栽培对木质纤维素原料进行预处理,预处理后进行酸水解制备低聚木糖,与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、副产物糠醛浓度低、反应温度低、反应时间短等优点。本发明所采取的技术方案为0004本发明的目的在于提供一种酸法水解制备低聚木糖的方法,是。

11、以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵后采收食用真菌并收集菇渣废料,再利用菇渣废料水解制备低聚木糖。0005所述方法,步骤如下00061以木质纤维素为原料,接种食用真菌进行发酵生产食用真菌;00072收集菇渣废料,将菇渣与酸溶液混合,置于高温高压反应器,加热水解制备低聚木糖;0008从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。0009所述食用真菌原料配方组成为木质纤维素6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105。0010收集菇渣废料后,将菇渣于干燥箱中干燥,干燥后恒重备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温。

12、至室温;从酸水解产物中继续分离提取低聚木糖。0011所述木质纤维素为阔叶木屑,玉米芯或玉米秸秆。0012本发明可以以杏鲍菇为预处理菌株,具体步骤如下00131在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后高温灭菌,冷却后接种杏鲍菇,接种后在二氧化碳浓度20002500L/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养说明书CN104109722A2/9页5进行菌丝后成熟培养;菌丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为1318,湿度8090,500800LX光照和通风刺激;菇蕾长至34CM后进行疏蕾处理,每袋留12个菇蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收后将菇渣废料备用。

13、;00142将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;00153从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。0016步骤1所述杏鲍菇为杏鲍菇日引1号;所述发酵处理,具体为在栽培袋中加入1200G含水量为65的木质纤维素原料,密封栽培袋后于121下灭菌25H,冷却至30后接种杏鲍菇日引1号,接种量为2,接种后在23,湿度75,二氧化碳浓度20002500L/L的条件下发菌,菌丝长满栽培袋后,继续培养7天进行菌丝后成熟培养;菌。

14、丝成熟后将培养袋移出培养室,出培养室温度为1318,湿度8090,500800LX光照和通风刺激;菇蕾长至34CM后进行疏蕾处理,每袋留12个菇蕾;当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收,采收后将菇渣废料混合备用。0017本发明可以以草菇为预处理菌株,具体步骤如下00181在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种草菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度,空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光照,培养至草菇成熟后,将菇渣废料混合备用;00192将制备好的发酵产物于。

15、干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;00203从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。0021本发明可以以香菇为预处理菌株,具体步骤如下00221在栽培袋中加入木质纤维素原料,密封栽培袋后常压灭菌,冷却后接种香菇,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养;接种后,控制培养环境空气温度,空气湿度,保持通风,培养至出菇后,控制培养环境空气温度和空气湿度,保持通风,提供光照,培养至草菇成熟后,将菇渣废料混合备用;00232将制。

16、备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;00243从上述酸水解产物中分离提取低聚木糖。0025所述木质纤维原料配方,是以下配方中任一一种00261阔叶木屑6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105;00272玉米芯6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105;00283玉米秸秆6092,玉米粉638,石膏0515,过磷酸钙0105;0029所述配方的比例均为干重的重量百分比。0030所述利用双层。

17、滤纸过滤所得水解产物,干燥后获得低聚木糖。说明书CN104109722A3/9页60031所述用硫酸溶液水解优选是将30G整理过的发酵产物与300ML浓度为0515的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的高温高压反应器中,在110130下加热处理,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。0032本发明降低了酸水解处理时间,避免了酸水解时间过长导致副产物如糠醛浓度较高和低聚木糖产率低等问题。0033本发明所述菇渣废料是指培养食用菌株后得到的木质纤维素废料。0034所述食用真菌优选为杏鲍菇、草菇或香菇;进一步优选,所述所述杏鲍菇为杏鲍菇日引1号;所述草菇为草菇V51;所述香菇为香菇武香1号。本发明所述食用真。

18、菌不只局限于上述几种,只要是能分解木质纤维素致密结构的,即以木质纤维素为培养基成分的均可以作为预处理菌株。0035本发明所述水解不只局限于酸水解,常用的木质纤维素制备低聚木糖的水解方式均可以用于本发明。0036本发明所述木质纤维素是指含有纤维素、半纤维素、木质素等成分的材料,食用真菌以其作为培养基质进行发酵生长。0037本发明有益效果本发明所提供的一种制备低聚木糖的方法,通过食用菌栽培对木质纤维素原料进行预处理,预处理后进行酸水解制备低聚木糖。食用菌培养后,菇渣的木质纤维素成分因受到生物酶的分解作用,致密结构已发生一定程度的瓦解,有利于进一步的水解处理。与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、。

19、反应温度低、反应时间短等优点。本发明所提供方法的低聚木糖得率较现有技术提高648,同时水解温度降低10,水解时间缩短30MIN。本发明有效地利用真菌发酵渣,既保护了环境,避免了资源的浪费,又提高了产品的附加值,具有巨大的应用潜力和推广价值。附图说明0038图1为食用菌预处理对阔叶木屑木质纤维素原料水解制备低聚木糖的影响;0039A,实施例4中未经食用菌预处理的阔叶木屑木质纤维素原料酸水解制备的低聚木糖;B,实施例1制备的低聚木糖。0040图2为为食用菌预处理对玉米芯木质纤维素原料水解制备低聚木糖的影响;0041A,实施例4中未经食用菌预处理的玉米芯木质纤维素原料酸水解制备的低聚木糖;B,实施例。

20、2制备的低聚木糖。0042图3为食用菌预处理对玉米秸秆木质纤维素原料水解制备低聚木糖的影响;0043A,实施例4中未经食用菌预处理的玉米秸秆木质纤维素原料酸水解制备的低聚木糖;B,实施例3制备的低聚木糖。具体实施方式0044本发明提供了一种制备低聚木糖的方法,通过食用菌栽培对木质纤维素原料进行预处理,预处理后进行酸水解制备低聚木糖,与传统的酸法水解相比具有低聚木糖得率高、反应温度低、反应时间短等优点。下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,但本发明不受实施例的限制。0045实施例1阔叶木屑源低聚木糖的制备说明书CN104109722A4/9页700461木质纤维素原料的配制0047按照以下配方。

21、配制木质纤维素原料0048阔叶木屑92干重,W/W,玉米粉6,石膏15,过磷酸钙05。00492真菌发酵处理0050以购自漳州市农业科学院的杏鲍菇日引1号作为发酵菌种。采用口径为175CM的栽培袋,装料量为1200G湿料,含水量65。木质纤维素原料按配方装满料压紧后套上塑料环,塞上棉花塞,之后高压灭菌,121持续灭菌25H,冷却至30以下接种,接种量2W/W。接种后的培养袋转入培养室,避光,在23、湿度75、CO2浓度20002500L/L的条件下发菌。菌丝长满栽培袋后,继续培养7天左右进行菌丝后熟培养。将生理成熟的栽培包搬入出菇房,先“练包”2天,再拔除棉花塞,出菇室温度控制在1318,湿度。

22、控制在8090,光照刺激500800LX和通风刺激,当菇蕾长至34CM时及时疏蕾,每袋留12个菇蕾。当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收。整个培养周期70天,每次培养10袋。杏鲍菇采收后,将处理过的木质纤维素原料混合备用。00513发酵产物的整理0052将制备好的发酵产物于60干燥箱中,干燥至水分含量为10,干燥后过100目筛,再置于80干燥箱中恒重,备用。00534酸解处理0054将30G整理过的发酵产物与300ML浓度为05的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的PARR高温高压反应器中,于110130,反应120分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。00555过滤干燥。

23、0056将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。0057实施例2玉米芯源低聚木糖的制备00581木质纤维素原料的配制0059按照以下配方配制木质纤维素原料0060玉米芯92干重,W/W,玉米粉6,石膏15,过磷酸钙05。00612真菌发酵处理0062以购自漳州市农业科学院的杏鲍菇日引1号作为发酵菌种。采用口径为175CM的栽培袋,装料量为1200G湿料,含水量65。木质纤维素原料按配方装满料压紧后套上塑料环,塞上棉花塞,之后高压灭菌,121持续灭菌25H,冷却至30以下接种,接种量2W/W。接种后的培养袋转入培养室,避光,在23、湿度75、CO2浓度20002500L/。

24、L的条件下发菌。菌丝长满栽培袋后,继续培养7天左右进行菌丝后熟培养。将生理成熟的栽培包搬入出菇房,先“练包”2天,再拔除棉花塞,出菇室温度控制在1318,湿度控制在8090,光照刺激500800LX和通风刺激,当菇蕾长至34CM时及时疏蕾,每袋留12个菇蕾。当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收。整个培养周期70天,每次培养10袋。杏鲍菇采收后,将处理过的木质纤维素原料混合备用。00633发酵产物的整理0064将制备好的发酵产物于60干燥箱中,干燥至水分含量为10,干燥后过100目筛,再置于80干燥箱中恒重,备用。说明书CN104109722A5/9页800654酸解处理0。

25、066将30G整理过的发酵产物与300ML浓度为10的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的PARR高温高压反应器中,于110130,反应80分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。00675过滤干燥0068将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。0069实施例300701木质纤维素原料的配制0071按照以下配方配制木质纤维素原料0072玉米秸秆60干重,W/W,玉米粉38,石膏15,过磷酸钙05。00732真菌发酵处理0074以购自漳州市农业科学院的杏鲍菇日引1号作为发酵菌种。采用口径为175CM的栽培袋,装料量为1200G湿料,含水量65。木质纤维素原料按配方装满料压紧。

26、后套上塑料环,塞上棉花塞,之后高压灭菌,121持续灭菌25H,冷却至30以下接种,接种量2W/W。接种后的培养袋转入培养室,避光,在23、湿度75、CO2浓度20002500L/L的条件下发菌。菌丝长满栽培袋后,继续培养7天左右进行菌丝后熟培养。将生理成熟的栽培包搬入出菇房,先“练包”2天,再拔除棉花塞,出菇室温度控制在1318,湿度控制在8090,光照刺激500800LX和通风刺激,当菇蕾长至34CM时及时疏蕾,每袋留12个菇蕾。当菇盖张开平整,颜色变浅,边缘稍微内卷,孢子尚未弹射时采收。整个培养周期70天,每次培养10袋。杏鲍菇采收后,将处理过的木质纤维素原料混合备用。00753发酵产物的。

27、整理0076将制备好的发酵产物于60干燥箱中,干燥至水分含量为10,干燥后过100目筛,再置于80干燥箱中恒重,备用。00774酸解处理0078将30G整理过的发酵产物与300ML浓度为15的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的PARR高温高压反应器中,于110130,反应60分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。00795过滤干燥0080将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。0081实施例4传统法制备低聚木糖00821木质纤维素原料的配制0083按照以下配方配制木质纤维素原料00841阔叶木屑92干重,W/W,玉米粉6,石膏15,过磷酸钙05;00852玉米芯92干。

28、重,W/W,玉米粉6,石膏15,过磷酸钙05;00863玉玉米秸秆60干重,W/W,玉米粉38,石膏15,过磷酸钙05。00872酸解处理0088分别取以上三个配方的木质纤维素原料各30G分别与300ML浓度为10的硫酸溶液混合,加入到体积为1L的PARR高温高压反应器中,于110130,反应80分钟,停止加热后通入冷凝水迅速降温至室温。说明书CN104109722A6/9页900893过滤干燥0090将冷却后的水解液用双层滤纸过滤,过滤后将滤液干燥,获得低聚木糖。0091实施例5低聚木糖的检测00921木糖、葡萄糖的检测0093采用HPLC法,AMINEXHPX87H柱,柱温40,流动相为5。

29、MMOL/L硫酸,流速04ML/MIN,示差折光检测器检测。00942低聚木糖的检测0095酸水解木质纤维素原料所得的粗提液用4W/W硫酸在121条件下反应60MIN,低聚木糖含量用HPLC法AMINEXHPX87H色谱柱测得的单糖增加量表示。0096低聚木糖量酸水解后的木糖量酸水解前的木糖量0097低聚木糖提取率粗提液中低聚木糖的质量MG/木质纤维素中木聚糖的质量MG1000098低聚木糖对原料得率粗提液中低聚木糖的质量MG/木质纤维素的质量MG1000099低聚木糖平均聚合度硫酸水解后粗提液中的木糖量MG/硫酸水解前粗提液中的木糖量MG。01003木质纤维素原料中聚糖的检测0101酸水解木。

30、质纤维素原料所得的粗提液用4W/W硫酸在121条件下反应60MIN,低聚木糖含量用HPLC法AMINEXHPX87H色谱柱测得的单糖增加量表示。0102木聚糖量酸水解后的木糖量酸水解前的木糖量0103葡聚糖量酸水解后的葡萄糖量酸水解前的葡萄糖量01044测定结果01051杏鲍菇培养预处理前后木质纤维素原料成分变化0106木质纤维素原料中木聚糖酶和葡聚糖的主要组分如表1所示。0107表1木质纤维素原料中木聚糖酶和葡聚糖的主要组分0108010901102杏鲍菇培养预处理对木质纤维素原料水解的影响0111称取30G木质纤维素原料,按料液比110W/V加入075H2SO4W/W溶液浸泡2H,1101。

31、40条件下反应不同的时间,三种木质纤维素原料配方的低聚木糖水解结果分别说明书CN104109722A7/9页10如图1、2、3所示。0112根据图13的结果可以发现,食用菌预处理可以显著提高3种木质纤维素原料的水解效果。相同温度下,水解液中低聚木糖浓度显著提高。3种木质纤维素原料的最优条件下水解获得低聚木糖的浓度、对原料产率、平均聚合度列于表24。由表24结果可见,食用菌预处理后低聚木糖的浓度以及对原料产率提高258495,低聚木糖提取率提高393648,获得最优水解效果的温度降低10、时间缩短30分钟。食用菌预处理对低聚木糖的聚合度没有显著影响。0113表2实施例1与实施例4效果低聚木糖提取。

32、效果01140115表3实施例2与实施例4效果低聚木糖提取效果011601170118表4实施例3与实施例4效果低聚木糖提取效果0119说明书CN104109722A108/9页110120用食用真菌预处理的木质纤维素,经酸水解制备低聚木糖,与未用食用真菌预处理的木质纤维素相比,食用菌预处理后低聚木糖的浓度以及对原料产率提高258495,低聚木糖提取率提高393648,获得最优水解效果的温度降低10、时间缩短30分钟。食用菌预处理对低聚木糖的聚合度没有显著影响。结果表明食用真菌预处理是提高酸法水解木质纤维素获得低聚木糖得率的有效方法,具有很好的提高产量降低能耗的效果。0121实施例6其它可用于。

33、预处理的食用菌培养方式01221草菇012311菌株0124草菇V51,菌株购于上海市农科院食用菌研究所。012512接种与培养0126原种培养基为前述三种配方的木质纤维素原料,原料含水率70。塑料袋规格原种和栽培种均选用15CM30CM聚丙烯料袋,每袋装干料重250G左右。装袋后采用常压灭菌,121下灭菌25H。冷却后接种草菇V51,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养。接种后,控制培养环境空气温度在32,空气湿度95,保持通风,培养10天。培养至第10天出菇后,控制培养环境空气温度在32,空气湿度95,保持通风,提供强度为50LX的光照,培养至第20天结束。草菇成熟后采收,。

34、将木质纤维素原料混合备用。0127将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;从酸水解产物中分离提取低聚木糖。01282香菇012921菌株0130香菇武香1号,购自庆元县食用菌科研中心。013122接种与培养说明书CN104109722A119/9页120132培养基为前述三种配方的木质纤维素原料,原料含水率60。塑料袋规格原种和栽培种均选用15CM30CM聚丙烯料袋,每袋装干料重250G。装袋后采用常压灭菌,12。

35、1下灭菌25H。冷却后接种香菇武香1,在接种箱内进行无菌操作,接种后移到培养室进行发菌培养。接种后,控制培养环境空气温度在22,空气湿度80,保持通风,培养45天。培养至第45天菌丝满后,控制培养环境空气温度在24,空气湿度80,保持通风,提供强度为40LX的光照,至第90天培养结束。香菇成熟后采收,木质纤维素原料混合备用。0133将制备好的发酵产物于干燥箱中,干燥至水分含量为812,干燥后过100目筛,再置于干燥箱中恒重,备用;将菇渣与浓度为0515的硫酸溶液混合,置于高温高压反应器,在110130下加热处理0120MIN,停止加热后迅速降温至室温;从酸水解产物中分离提取低聚木糖。0134虽然本发明已以较佳的实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做各种改动和修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。说明书CN104109722A121/1页13图1图2图3说明书附图CN104109722A13。

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