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木糖(Xylose)是一种五碳糖,在自然界中主要以D-木糖形成的聚糖存在于植物纤维中的半纤维素内。木糖是所有功能性糖中性质最稳定的一种糖。木糖不会增加血液中的血糖值、能够增殖双歧杆菌等都显示出了其优越的功能。目前,木糖的生产主要是以玉米芯为原料,利用硫酸在高温高压的条件下进行水解。除了硫酸法以外还有碱法、酶法,其中酶法因其性质专一、分解速度快、条件温和,并且产品的品质高,已成为研究的重点。本文采用甘蔗渣为原料来生产木糖,以获得高收率的木糖为目标,采用一系列可行方案来提高木糖收率,研究的主要内容及结果如下:利用蒸汽爆破的方法进行甘蔗渣的预处理,依据不同的压力组合和不同的时间组合来进行实验。然后测出实验原料中的纤维素剩余量、半纤维素剩余量、木质素剩余量。通过不同的实验组合数据对比发现,当压力为3.0MP,保温时间60s时,半纤维的降解达到80%,并且纤维素和半纤维降解较少。使用蒸汽爆破的甘蔗渣作为原料,利用硫酸来对这些原料进行水解的单因素实验、正交试验和响应面实验。通过单因素实验得到了酸浓度、酸解时间、固液比三个因素的最优条件为酸浓度为0.3%、酸解时间为1.5h、固液比为1:8。依据获得单因素实验结果,我们进行了正交实验和响应面实验,来验证单因素试验,并且通过响应面可以获得理论的最优值。最优值为在酸浓度为0.3369%,固液比的为1:8.12,酶解时间为1.8h的条件下,半纤维素的分解率最高可以达到86.49%。通过高效液相色谱分析可知在这最优条件下,木糖占还原糖液的66.57%。与传统方法的收率基本相同,但与传统方法相比优势很明显。本文中使用的第二种生产木糖的方法是利用木聚糖酶直接酶解蒸汽爆破的甘蔗渣原料来生产木糖。文章首先讨论了木聚糖酶的酶学性质,然后得到了木聚糖酶在酶解甘蔗渣时的单因素条件和正交试验的结果。通过酶学性质的单因素实验,得出木聚糖酶的最佳单因素条件,即pH值为5.0、温度为50℃的条件下木聚糖酶的酶活力最高。与此同时得出木聚糖酶的稳定性为在pH值为5.0、温度为50℃的条件8h内酶活剩余量大于50%。得出此木聚糖酶的最优酶学条件以后,进行了木聚糖酶酶解蒸汽爆破后的甘蔗渣原料的单因素实验和正交试验,最终得到,在加酶量为2000U/g(原料)、固液比为1:8、酶解时间为4h的条件下酶解效果最佳。通过正交试验可以获得半纤维素的分解率达到74.8%,其中木糖约占糖液的54.52%。此方法的收率不及酸法的收率高,这与酶的专一性和甘蔗渣的结构有关。为了获得更高的还原糖和木糖收率,我们采用了硫酸水解与木聚糖酶酶解相结合的方法,即酸酶法。主要探讨了酶法的单因素试验和正交试验。我们得到在加酶量为900U/g(原料)、酶解时间为3h、固液比为1:12的条件下,可以获得最大的木糖收率,同时半纤维素的水解率也是最大的。按照最终优化条件得到的半纤维素的分解率最高达到97.2%。根据高效液相色谱分析可得出,在酶解液体中,木糖占总糖的89%,基本达到预期效果。