玉米芯酶解糖化条件研究
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水解玉米芯提取木糖一、实验目的通过水解玉米芯,掌握水解玉米芯提取的一般方法。
二、实验原理[]51052n 485nC n O H H O H O H C −→−∆++ →∆+H O H C 5105n三、实验仪器与试剂干燥箱 粉碎机 电子天平 水浴锅 721分光光度计 锥形瓶 容量瓶 玉米芯粉 2%硫酸溶液 苯胺 冰乙酸四、实验步骤1、 玉米芯处理,取新鲜的玉米芯切成半径为D=1cm ,并且放置到沸水中煮1h ,取出来烘干,过40目的筛。
2、水解:将玉米粉5克,2%硫酸溶液50ml 放入锥形瓶中,在沸水浴中水解30min ,冷却后定容到500ml 。
3、过滤:过滤水解液至澄清4、显色:将1ml 过滤液和5ml 苯胺-冰乙酸加入试管中,混匀,放置在70摄氏度的水浴锅中10min ,冷却后于波长为490nm 处测定吸光值。
五、实验记录与结果计算木糖溶液吸光值与含量关系的标准曲线为 y=2.36x+0.3324实验所得的吸光值分别为:y1=0.985; y2=1.045于是所得x1=0.278mg/ml;x2=0.302mg/ml计算出来的两个木糖含量值都在0.21~2.604mg/ml 之间,所以不用再次稀释,故玉米芯中含有的木糖含量可以用下式计算:65000.001100%mx ⨯⨯⨯=⨯木糖含量 故可得 65000.001100%16.68%50.278⨯⨯⨯=⨯=木糖含量1 65000.001100%18.12%50.302⨯⨯⨯=⨯=木糖含量2 故这次实验测得的木糖含量平均值为17.4%六、 结果分析玉米芯中木糖的含量一般在30%左右,此次提取得到的木糖含量为17.4%,回收率为58%,回收率较低,同时与其他小组比较也发现相互间数据差异较大,从这两点可以看出实验中操作还不完善。
总结起来在实验过程中出现的问题有下面几个:1.称取的玉米芯粉重量由于玉米芯粉中木糖含量很高,一点点的玉米芯粉重量差异对结果影响很大,所以在称取时必须精准。
不同预处理对玉米芯酶解特性和形态结构的影响研究随着人们对可再生能源需求的日益增长,生物质资源正在成为一种重要的新能源。
玉米是世界上广泛种植的农作物之一,其芯部具有丰富的淀粉和蛋白质,是一种理想的生物质资源。
然而,玉米芯的利用率很低,主要是由于其结构复杂、纤维素含量高、木质素含量高等特点。
因此,需要先对玉米芯进行预处理,以降低其纤维素和木质素含量,提高玉米芯对酶解的可利用性。
本文主要研究不同预处理对玉米芯酶解特性和形态结构的影响。
1.预处理技术1.1 酸处理酸处理是一种常用的玉米芯预处理方法。
在酸处理过程中,酸可以降低玉米芯的pH值,使其纤维素和木质素降解,并使纤维素暴露,以便后续处理。
该方法具有简单、有效、低成本等优点。
但酸处理过程中,莫耳比利酸和硫酸往往会降低玉米芯酶解效果,从而影响形态结构的改变。
1.2 碱处理碱处理是一种通过使用强碱溶液来降低玉米芯中纤维素和木质素含量的预处理方法。
在碱处理过程中,强碱性条件下,纤维素和木质素会被水解为单糖或短链多糖,并暴露出纤维素纤维,以便后续处理。
该方法具有高效、便捷等特点,但需要使用大量的化学药品,同时碱性条件会导致玉米芯脱色,影响其品质。
1.3 生物质溶解液处理生物质溶解液处理是一种使用生物质溶解液进行玉米芯预处理的方法。
生物质溶解液包括水溶解液和离子液体。
在生物质溶解液处理过程中,纤维素和木质素会被选择性溶解,而其他组分则会被留下。
该方法具有高效、环保、可控等特点,但代价昂贵,同时需要进一步研究。
2.酶解特性酶解特性是指在特定条件下,酶对底物转化的效率和选择性。
玉米芯的酶解特性与其结构和化学成分密切相关。
因此,不同的预处理技术会对玉米芯酶解的效率和特点产生不同的影响。
2.1 酸处理在酸处理过程中,莫耳比利酸和硫酸往往会降低玉米芯的酶解效果,从而影响形态结构的改变。
然而,使用较弱的酸,如盐酸或乙醇溶液,可以提高纤维素的可利用性,并增加酶的催化效率。
在酸处理过程中,酸的浓度和处理时间的选择对玉米芯酶解效果具有很大的影响。
酶法制备玉米芯低聚木糖工艺条件的研究
朱浩拥;王俊丽;吴春;张建新;聂国兴
【期刊名称】《粮食与饲料工业》
【年(卷),期】2011(000)012
【摘要】采用质量分数为10%的NaOH提取玉米芯木聚糖,并对玉米芯木聚糖进行酶法水解,响应面法(RSM法)优化酶解条件.结果表明:玉米芯木聚糖的最佳酶解条件为酶添加量70 U/g、反应时间10 h、玉米芯木聚糖悬浮液质量浓度4
g/(100ml).TLC及HPLC分析表明:酶解液中含有木糖、木二糖、木三糖、木四糖,其中木二糖和木三糖的含量较高.HPLC定量结果表明酶解液中木糖、木二糖和木三糖的含量分别为1.7、3.1和3.6 mg/ml.
【总页数】4页(P54-57)
【作者】朱浩拥;王俊丽;吴春;张建新;聂国兴
【作者单位】河南师范大学生命科学学院,河南新乡 453007;河南师范大学生命科学学院,河南新乡 453007;河南师范大学生命科学学院,河南新乡 453007;河南师范大学生命科学学院,河南新乡 453007;河南师范大学生命科学学院,河南新乡453007
【正文语种】中文
【中图分类】S816.79
【相关文献】
1.微波-酶法处理小麦麸皮制备低聚木糖的工艺研究 [J], 占立明;郑睿行;张旭
2.用玉米芯酸酶法制备低聚木糖的研究 [J], 杨书艳;徐春梅;邬敏辰
3.以玉米芯为原料酶法制备低聚木糖的研究 [J], 张金永;丁兴红;夏黎明
4.响应面法优化微波处理甘蔗渣酶法制备低聚木糖的研究 [J], 张晋博;赵丽娜;秦文信;孙卫东
5.非酶法催化木质纤维原料转化制备低聚木糖研究进展 [J], 张威伟;张波;张乐平;蒋建新
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酶法制备玉米芯阿魏酰低聚糖的工艺条件优化孙元琳;白宇仁;王晓闻;周素梅【摘要】以玉米芯为试验原料,通过木聚糖酶水解玉米芯不溶性膳食纤维制备阿魏酰低聚糖(feruloylated oligosaccharides,FOs).以阿魏酰低聚糖含量为评价指标,在单因素试验的基础上,采用响应面分析法对玉米芯FOs的酶法制备工艺条件进行研究,得到最佳工艺条件为:加酶量89.7 mg/L、酶解时间16 h、底物浓度111 g/L、pH3.65、酶解温度53℃,在此条件下,阿魏酰低聚糖的含量为0.7648 mmol/L.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)020【总页数】6页(P112-117)【关键词】玉米芯;阿魏酰低聚糖;木聚糖酶;优化;响应面法【作者】孙元琳;白宇仁;王晓闻;周素梅【作者单位】运城学院生命科学系,山西运城044000;山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷030801;中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193【正文语种】中文玉米芯是玉米加工产业的重要副产物之一。
玉米芯作为一种农业废弃物,曾经绝大多被烧掉或简单处理当做动物饲料食用,造成很大程度的资源浪费[1]。
玉米芯不溶性膳食纤维含量较高,主要为阿拉伯木聚糖[2]。
此外,玉米芯中还含有丰富的酚酸类物质。
Torre P等[3]研究表明,玉米芯中含有的酚酸物质主要是阿魏酸和对香豆酸。
玉米芯中的阿魏酸含量(1.4%)高于麦麸(0.4%~0.7%)、蔗渣(1%)、小麦秸秆(1.2%)等,是大多数农业副产品中最有潜力的阿魏酸资源[4]。
阿魏酰低聚糖(feruloylated oligosaccharides,FOs)又称为阿魏酸糖酯,低聚糖阿魏酸酯,由结合态阿魏酸与糖羟基通过酯键连接而成,具有抗氧化、抗衰老、促进益生菌增殖、增强机体免疫功能等生理活性[5]。
目前,通过对禾本科植物不溶性膳食纤维进行可控性酶解,可以获得阿魏酰低聚糖。
玉米芯中提取木聚糖的工艺条件研究摘要:完成了课题的文献资料的查阅,对玉米芯的成分进行了了解,对其主要成分——木聚糖的性质与应用进行了综述。
总结了木聚糖的提取方法,并且拟定了下一步实验的方案和工作目标。
1文献综述1.1玉米芯的应用前景中国是一个农业大国,玉米是中国三大粮食作物之一。
据统计, 2003年玉米总产量在1.16亿t, 2004年玉米总产量在1.30亿t以上[1]。
在进行玉米加工的同时,会有大量的下脚料玉米芯产生。
按3 kg玉米产l kg玉米芯计算,每年中国大约可均产玉米芯0.4亿t左右。
t,然而,仅有少量玉米芯用于制造纳米粒子[2],栽培白灵菇[3],生产葡萄糖、木糖[4,5]、乳酸[6]等,然而玉米芯在很长时间内不能被广泛利用,绝大部分作为农家燃料被白白烧掉,造成很大的浪费。
玉米芯中纤维素占32 %-36 %,多缩戊糖占35 %-40 %,木质素占25 %,其次还含有少量的灰分等,其中多聚戊糖的主要成分为木聚糖,包括A和B两个组分,前者可通过调pH得到,后者可通过有机溶剂沉淀得到。
玉米芯含有丰富的木聚糖,是制造木糖的重要原料之一。
1.2木聚糖概述1.2.1木聚糖的定义木聚糖俗称半纤维素。
木聚糖与纤维素结合,普遍存在于植物细胞壁中,在玉米芯、甘蔗渣中含量丰富。
木聚糖是半纤维素中主要的结构形式,由β-D-木吡喃糖以1→4键连接。
1.2.2木聚糖的性质由木糖红β-1,4-糖苷键连接而成[7],分子量约30000(200个糖单位),白色无定形粉末,不溶于冷水,溶于稀碱溶液,随样品不同,旋光度[α]D-71.2°到-109.5°。
一些木聚糖常含有少量其他的糖,如L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸和D-半乳糖醛酸等,它们常以接枝的方式形成支链。
木聚糖溶于稀碱中,可与纤维素分开。
木聚糖与强酸共热水解,是工业上制备糠醛的方法。
在稀酸中水解,得木糖,是制备木糖醇的主要原料。
重组木聚糖酶酶解玉米芯制备低聚木糖杨然;朱培华;姚君;李秀婷【摘要】研究了蒸煮法及碱提法对玉米芯木聚糖的提取效果,并利用重组木聚糖酶XynA对玉米芯低聚木糖的酶解制备条件进行了优化.对木聚糖得率及酶解产物进行了分析,确定碱提法所得玉米芯木聚糖适宜作为酶解底物制备低聚木糖.优化后得到酶解制备玉米芯低聚木糖的工艺条件:底物浓度0.9%,酶解湿度49℃,酶解时间4.5h,还原糖量可达33.9%.另外,对酶解成分进行分析,结果表明酶解碱提玉米芯木聚糖可产生以木二糖及木三糖为主要成分的低聚木糖.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2015(041)004【总页数】6页(P115-120)【关键词】玉米芯;提取;木聚糖;酶解【作者】杨然;朱培华;姚君;李秀婷【作者单位】北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京,100048;北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学北京市食品风味化学重点实验室,北京,100048;北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学北京市食品风味化学重点实验室,北京,100048;北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京,10048;北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京,100048【正文语种】中文低聚木糖又称木寡糖,由2~7个木糖以β-1,4-糖苷键连接而成,以木二糖、木三糖为主,具有显著的双歧杆菌增殖能力,还具有不被消化性、无龋齿性及促进人体对钙的吸收等特性[1]。
在我国,玉米作为重要的粮食经济作物,每年会产生大量的农业废弃物玉米芯,而玉米芯中木聚糖的含量高达35% ~40%[2]。
采用适宜的提取方式获得丰富的玉米芯木聚糖资源,并应用酶解技术制备功能性低聚木糖,势必可以解决环境问题,同时变废为宝,创造经济附加值。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 原料、菌种与试剂玉米芯原料,山东龙力公司馈赠;重组木聚糖酶,实验室制备重组毕赤酵母GS115发酵所得;木糖、木二糖、木三糖、木四糖、木五糖标品,购自Sigma公司;其他化学试剂均为国产分析纯。
第12卷第3期四川轻化工学院学报V o1.12N o.3JOU RNAL O F S I CHU AN I N ST ITU T E O F1999年9月L IGH T I NDU STR Y AND CH E M I CAL T ECHNOLO GY Sep.1999文章编号:1008-438X(1999)-03-0066-05培养单细胞蛋白的玉米芯水解条件研究陈 彦1 林晓艳1 尹淑媛2 张 红1 刘仁道1 (11绵阳经济技术高等专科学校,四川 绵阳 621000;21四川大学化工系,四川 成都 610065)摘 要: 通过单因素搜索和正交实验对以Cand id a boid in ii N o12201之诱变株Y-108利用玉米芯水解液生产SCP的酸水解工艺进行了研究。
本文报道了玉米芯原料酸水解工艺中,预处理方式、料液比、水解温度、时间、酸浓度等对水解还原糖得率和细胞产量的影响,结果表明,适宜的酸水解条件为1∶8的料水比、115%的硫酸、在120℃的温度下直接水解3h,其还原糖得率高达43%左右,菌体产量平均在23g L。
关键词: 玉米芯;水解;单细胞蛋白;Cand id a boid in ii N o12201中图分类号: S81614 文献标识码:A利用可再生资源生产单细胞蛋白(SCP)来解决蛋白质的短缺,近年受到世界各国的高度重视[1]。
我国玉米产量超过亿吨[2],估计其副产物——玉米芯量在2000万吨左右。
目前只有一少部分用于培养食用菌,生产木糖、糠醛等或直接作为营养价值极低的饲料,绝大部分未得到充分利用,或弃之于田间或焚烧,造成了环境污染。
利用玉米芯生产SCP为玉米芯的综合利用开辟了新的途径,具有较大的开发潜力。
由于玉米芯水解后含较多的木糖,大多数酵母不能直接有效的利用木糖,所以利用玉米芯水解液发酵生产SCP的研究国内未见报导。
本研究采用既能利用六碳糖又能利用五碳糖的饲料酵母[3]——Cand id a boid in ii N o12201的诱变株Y-108菌株[4],对以玉米芯为原料生产SCP的原料水解工艺条件进行了单因素和正交实验研究。
玉米芯水热预处理酶解糖化孙军涛;张智超;肖付刚;兰天璐;詹静;宋启伟;胡锦辉;郅文莉【摘要】优化玉米芯超微粉碎后水热预处理工艺,用扫描电镜和高效液相色谱仪分别对水热预处理后的玉米芯组织结构和酶解糖化组分进行分析.结果表明:水热预处理温度为190℃、时间60 min时,提取液中总糖含量最高(314 mg/g);玉米芯水热预处理后结构呈卷曲状,随着温度升高卷曲越明显,结构越疏松,表面呈现微孔结构;水热预处理温度190 ℃C、时间60 min时,提取液中葡萄糖、木二糖、木三糖和木四糖的得率分别为0.001 mg/g、16.740mg/g、4.306 mg/g和3.164mg/g,提取液酶解后组分中葡萄糖、木二糖、木三糖和木四糖的得率分别为4.774 mg/g、64.437 mg/g、6.853 mg/g和1.835 mg/g.【期刊名称】《江苏农业学报》【年(卷),期】2019(035)003【总页数】5页(P696-700)【关键词】水热预处理;玉米芯;木聚糖酶;酶解糖化【作者】孙军涛;张智超;肖付刚;兰天璐;詹静;宋启伟;胡锦辉;郅文莉【作者单位】河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000;河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000;河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000;河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000;河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000;河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000;河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000;河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室,许昌学院食品与生物工程学院,河南许昌461000【正文语种】中文【中图分类】TS209将木质纤维素原料高效地转化为单糖或低聚糖,进一步发酵成酒精,对开发新能源,保护环境具有非常重要的现实意义,是实现社会可持续发展的重要途径[1-3]。