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稻壳是碾米厂的副产品,为了扩大稻壳的利用途径,本研究用酶法水解稻壳,以提取功能性低聚糖(纤维寡糖和低聚木糖)。首先用氢氧化钠浸泡稻壳,然后分别加纤维素酶和木聚糖酶进行酶解。
用纤维素酶酶解预处理后的稻壳,以酶解产物中还原糖含量作为评价指标,预处理条件的优化结果:氢氧化钠溶液浓度为8.5﹪,浸泡温度为70℃,浸泡时间为2h,固液比为1∶9。
用木聚糖酶酶解预处理后的稻壳,以酶解产物中还原糖含量作为评价指标,预处理条件的优化结果:氢氧化钠溶液浓度为8.0﹪,浸泡温度为70℃,浸泡时间为2h,固液比为1∶9。
通过单因素实验和响应面实验,优化酶解条件。加入纤维素酶的最佳提取条件为:温度53℃、加酶量10.50﹪、pH4.50、时间19h,所得的酶解率为26.30﹪,聚合度为1.19。加入木聚糖酶的最佳提取条件为:温度50℃、加酶量10.20﹪、pH4.00、时间17h,所得的酶解率为8.02﹪,聚合度为1.70。
经纤维素酶酶解后主要得到纤维寡糖产品,经木聚糖酶酶解后主要得到低聚木糖产品。用乙酸乙酯溶液除去酶解液中的部分杂质,并且浓缩酶解液。用不同浓度的乙醇溶液对纤维寡糖和低聚木糖产品进行提纯,最终确定用30﹪乙醇溶液提纯纤维寡糖产品,用20﹪乙醇溶液提纯低聚木糖产品。
用质谱对产品进行检测,并对比薄层层析图谱进行分析。由纤维寡糖产品的质谱图中只检测出纤维二糖一种成分,其它成分可能不易出峰或被纤维二糖峰隐蔽。由低聚木糖产品的质谱图可知,只有木二糖,与薄层层析图谱结果相一致。
对酶解提纯得到的低聚糖量进行计算,用同样质量的稻壳得到的纤维寡糖产品量明显高于低聚木糖产品量。
通过电镜扫描,稻壳提取低聚糖后残留的余渣,还可用作制取吸附剂的原料。