CN103896992B - 一种从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，包括‘预处理，澄清，脱色，沉淀、干燥’四个步骤，制得高纯度的低聚糖白色粉末。本发明对木质纤维素水解液中的可溶性杂质、木质素、色素和无机盐等去除率高，工艺成本低且得到的低聚糖纯度高，达99.5%以上；低聚糖损失小，收率达65%以上；原料廉价易得，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，属于生物质精炼领域。
背景技术
木质纤维素，如草类、农作物秸秆和木材，其主要成分是聚糖和木质素，聚糖以纤维素和半纤维素的形式存在，在高温高压或酸性条件下可被水解为低聚糖。从木质纤维素原料的水解液（简称为水解液）中提取低聚糖具有很高的经济价值。
然而，从木质纤维素水解液中制取低聚糖面临诸多难题，首先，木质纤维素水解液中含有大量的可溶性杂质，在水解过程中，原料中的木质素组分发生解聚反应生成可溶性的木质素解聚物，同时，原料中的碳水化合物发生水解反应，水解产生的糖类物质进一步降解成甲酸、乙酸、乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛（HMF）等产物，使得水解液成分复杂。其次，水解液中的低聚糖和可溶性木质素分别占总固形物的80%和20%左右，但总固形物浓度较低，在20g/L到80g/L之间，且低聚糖和木质素杂质的分子量分布重叠，在分离提纯上难度大。
从木质纤维素水解液中制取低聚糖的过程就是木质素等杂质的去除过程，因为水解液中的木质素是有色物质，该过程也是水解液的脱色过程。目前，去除木质素杂质的方法有树脂吸附法、活性炭吸附法、膜过滤法、乙醇沉淀法和聚合物沉淀法等，参见QingQ,LiH,KumarR,etal.XylooligosaccharidesProduction,Quantification,andCharacterizationinContextofLignocellulosicBiomassPretreatment.AqueousPretreatmentofPlantBiomassforBiologicalandChemicalConversiontoFuelsandChemicals,391-415，然而，这些现有方法均有不足，主要体现在杂质脱除率不彻底，在高吸附剂和沉淀剂用量条件下杂质的选择性变低，造成低聚糖的损失。树脂吸附法使用大孔吸附树脂，但由于水解液中杂质的分子大小分布较宽，而大孔吸附树脂的孔径是确定的，因此难以通过单一的树脂而彻底脱除杂质，活性炭吸附法同样存在类似的问题，且活性炭的表面多是非极性的，对极性杂质的去除没有效果，另外，活性炭对杂质和低聚糖都有吸附，不仅很难达到高度提纯，还会造成糖的损失。段永忠等人利用活性炭柱层析和乙醇溶液梯度洗脱获取了不同分子量的低聚糖，但该方法的前提是先利用亚氯酸钠法和碱法抽提从甘蔗渣中获取纯净的低聚糖液。乙醇沉淀法通过向水解液中加入2～4倍体积的乙醇，使低聚糖沉淀析出。该法伴随大量的木素沉淀，获取的低聚糖纯度很低，在30～70%左右；聚合物沉淀法指的是采用表面带正电的聚合物吸附水解液中带负电的杂质，该法的主要问题是仅仅去除带负电的杂质，杂质脱除不彻底，脱除率在40%～80%左右，且对木质素的选择性较低，参见YasarlaLR,RamaraoBV:Dynamicsofflocculationoflignocellulosichydrolyzatesbypolymers.Industrial&EngineeringChemistryResearch2012,51:6847-6861；膜分离技术主要应用超滤膜和纳滤膜，这种方法提取低聚糖的效率不高，其原因是木质素等杂质会造成膜的严重阻塞，参见Koivula,E.,Kallioinen,M.,Sainio,T.,EnriqueAntón,F.,Luque,S.,M..Enhancedmembranefiltrationofwoodhydrolysatesforhemicellulosesrecoverybypretreatmentwithpolymericadsorbents.Bioresour.Technol.2013,143,275-281。
中国专利文献专利CN1846523A（申请号：200610066653.5）公开了高纯度低聚木糖组合物，在将木材、玉米穗轴、棉籽壳、甘蔗渣、稻草等植物体原料进行碱处理或加压加热处理后、实施酶处理得到的含有残留物的粗糖液的精制方法中,将粗糖液进行浓缩处理后适宜地进行脱盐处理、活性炭处理而得到的UV吸收物质和着色成分少的高纯度低聚木糖组合物及其制造方法。但该方法的脱色过程需要大量的活性炭吸附剂，成本较高；另外，该方法利用树脂脱盐和活性炭脱色的简单组合，得到的糖液仍然带有一定的色度，获取的产品纯度仍然有待进一步提高。
此外，鉴于水解液中非糖类物质和发色物质的复杂性，木质纤维素水解液澄清处理后仍然不能彻底脱色。因此，改进后的碳酸法必须和其它脱色技术配合才能实现水解液的彻底脱色。中国专利文献专利CN102261007A（申请号：201010184386.8）公开了一种农林纤维素生物质全组份的分级分离包括如下步骤a)农林纤维素生物质的干物质的粉碎、浸泡和压滤;b)压滤后的固相部分用碱液浸泡,加氧化剂,抽提,固相为纤维素粗品;c)经纳滤膜将压滤液浓缩,在浓缩液中加入终浓度为50%以上的酒精,静止后过滤或离心分离,得到沉淀物和上清液;沉淀物就为半纤维素粗品;d)将步骤c)中得到的上清液调至酸性,过滤分离,沉淀则为木质素粗品,及其利用分离后组份制备燃料酒精和低聚木糖。但该方法中的浓缩液是木质素和半纤维素的混合液，经过简单的50%酒精沉淀，只能得到半纤维素粗品，其纯度较低。
另有一些文献采用石灰脱毒木质纤维素水解液，参见ShenJ,FatehiP,SoleimaniP,etal.Limetreatmentofprehydrolysisliquorfromthekraft-baseddissolvingpulpproductionprocess[J].Industrial&EngineeringChemistryResearch,2011,51(2):662-667和MillatiR,NiklassonC,TaherzadehMJ.EffectofpH,timeandtemperatureofoverlimingondetoxificationofdilute-acidhydrolyzatesforfermentationbySaccharomycescerevisia.ProcessBiochemistry,2002,38(4):515-522。还有，美国专利文献US20090062232A1（US11/918,402）利用石灰和二氧化碳提高糖液的滤水性；美国专利文献专利US5968365A1（US08/783,085）利用石灰和二氧化碳纯化菊粉抽提液；中国专利文献CN1661027A（申请号：200410073352）公开了一种利用菊苣提取的菊粉进行水解生产果糖的工艺。但是，上述文献均没有较好的去除可溶性杂质、木质素、色素和无机盐等杂质，得到纯度较高的低聚糖。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法。
术语说明
木质纤维素：本发明所述的木质纤维素即植物原料，包括木材、竹子、草类和农业秸秆等。
木质纤维素水解液：木质纤维素在高温高压的水环境或稀酸环境（包括相应的蒸汽环境）下发生水解反应而得到的液体，这种水解液主要来源于制浆造纸、溶解浆和木材加工和生物质精炼行业。
低聚糖：低聚糖又称寡糖，是由若干个单糖分子连接而成的糖，聚合度一般在2～10左右，也包括聚合度大于10的可溶性糖，如低聚半乳糖、低聚甘露糖和低聚木糖等。
造纸白泥：制浆造纸厂碱回收段（苛化段）回收氢氧化钠过程中产生的废弃物，俗称白泥，主要成分为碳酸钙、氢氧化钙和氢氧化钠等。
本发明的技术方案如下：
一种从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，步骤如下：
（1）预处理
将木质纤维素水解液过滤，滤液在40～180℃蒸发浓缩至原体积的1/2～1/20，再次过滤得预处理液；
（2）澄清
在20～90℃温度，50～200r/min转速搅拌下向预处理液中加入造纸白泥至pH9.0～13.5，保持搅拌5～100min；在500～1000r/min转速搅拌下同时加入氢氧化钙和硅油，氢氧化钙加入量为预处理液质量的0.1～50%，硅油的加入量控制在硅油浓度为0.1～1000ppm，保持搅拌10～200min；在1000～1500r/min转速搅拌下加入吐温-80至吐温-80的浓度为0.1～500ppm；在转速10～500r/min转速搅拌下以0.6～3000g/h/L的速率通入二氧化碳至pH5.5～10.0，保持搅拌5～500min；在20～100℃过滤；
重复上述步骤1～10次，得澄清糖液；
（3）脱色
在常压、30～90℃温度下向澄清糖液中加入磷酸镁0.1～1000ppm、硅酸钠0.1～1000ppm；在压力0.01～1Mpa下加入澄清糖液质量0.01～5.0%的过氧化氢或通入臭氧，反应10～240min；使用磷酸调pH2.0～9.0，在压力0.01～0.6Mpa、温度40～80℃下加入孔径为2～200nm的大孔吸附树脂，大孔吸附树脂用量为澄清糖液质量的0.01～15%，10～1000r./min搅拌30～180min；分离树脂得无色糖液；
（4）沉淀、干燥
向无色糖液中加入1～5倍无色糖液体积的有机溶剂，使低聚糖析出；所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲醇、乙醇、甘油、二氧六环或二甲基甲酰胺；静置或过滤分离得到低聚糖白色絮凝沉淀；将低聚糖白色絮凝沉淀进行喷雾干燥，即得低聚糖白色粉末。
根据本发明，优选的，步骤（1）中所述的过滤为利用孔径为0.2～500μm的滤膜或筛网过滤，滤膜或筛网的孔径进一步优选5～50μm；
所述的蒸发浓缩采用多级蒸发的方式，优选3级蒸发，得到的预处理液Brix糖度为5～60%。
步骤（1）中过滤的目的是去除水解液中的悬浮物、树脂和浊度，蒸发浓缩目的是提高非糖类杂质的浓度，节省后续步骤的药品用量并提高杂质的去除率。
根据本发明，优选的，步骤（2）中控制温度为25～60℃；加入造纸白泥至pH10.0～12.0，氢氧化钙加入量为预处理液质量的0.51～5%；硅油的加入量控制在硅油浓度为0.1～10ppm；吐温-80加入量至吐温-80的浓度为2～50ppm，通入二氧化碳至pH6.5～9.0。
步骤（2）澄清的目的是去除水解液中的木质素等非糖类胶体杂质，其中，向预处理液中加入造纸白泥使水解液的脂溶性物质发生皂化反应，加入氢氧化钙、硅油、二氧化碳和吐温-80，控制搅拌速率的目的是合成大小2～1000nm、长径比1～100的蜂窝状纳米活性碳酸钙晶体颗粒；利用蜂窝状的纳米晶体微孔结构脱除木质素等杂质；重复澄清步骤1～10次的目的是深化澄清效果；过滤分离出的蜂窝状纳米活性碳酸钙晶体颗粒可作为副产品用于塑料、橡胶、造纸、涂料等领域。本步骤中造纸白泥的主要作用为在造纸白泥中的氢氧化钠和氢氧化钙等强碱作用下使水解液的脂溶性物质发生皂化反应；同时，本步骤合成蜂窝状纳米活性碳酸钙晶体颗粒，利用蜂窝状的纳米晶体微孔结构脱除木质素等杂质，造纸白泥的主要成分有碳酸钙，利用造纸白泥更有利于木质素等杂质的脱除；不同制浆造纸厂产生的造纸白泥均能实现本发明的目的。
根据本发明，优选的，步骤（3）中，磷酸镁加入量为1～100ppm、硅酸钠加入量为2～50ppm，在压力0.1～0.3Mpa下加入澄清糖液质量的0.2～1.2%的过氧化氢；
所述的大孔吸附树脂为表面具有极性官能团的树脂，进一步优选平均孔径为10～100nm的DM-301弱极性大孔吸附树脂；步骤（3）中使用磷酸调节pH5.2～7.8。
步骤（3）中，施加压力，加入磷酸镁、硅酸钠、过氧化氢或通入臭氧的目的选择性的破坏发色基团，更重要的是使有色大分子解聚，有色物质的分子水力学半径降解至400nm以内，然后利用孔径为2～400nm且表面带有极性官能团的大孔吸附树脂吸附除去，得到无色糖液。
根据本发明，优选的，步骤（4）中优选使用的有机溶剂为乙醇、甲醇或四氢呋喃，有机溶剂的用量为无色糖液体积的2.5～3.5倍，加入温度为20～50℃。
步骤（4）中利用低聚糖在有机溶剂中微溶的特点将低聚糖沉淀出来，在此步骤中，水解液中小分子杂质如酚类、醇类和羧酸类物质能溶于有机溶剂而除去，低聚糖的纯度进一步提高。
根据本发明，优选的，步骤（1）所述的木质纤维素水解液是制浆造纸、溶解浆和木材加工行业的过程废液；进一步优选阔叶木、针叶木、竹子、蔗渣、草类或农业废弃物的水解液；更优选，杨木水解液、竹子水解液或玉米秸秆水解液中的一种或多种混合。
本发明的有益效果是：
1、本发明方法是充分利用了生物质资源，得到的产品应用价值高。
2、本发明方法对木质纤维素水解液中的可溶性杂质、木质素、色素和无机盐等去除率高，得到的低聚糖纯度高于99.5%，达到食品级纯度。
3、本发明方法低聚糖损失小，澄清步骤的低聚糖收率高于90%，总体低聚糖收率达65%以上。
4、本发明方法原料主要是工业过程废液，廉价易得，成本低廉。
5、本方法使用的化学品较为廉价且不涉及复杂的分离过程，具有工艺成本低和可操作性高的优势。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例中所用原料均为常规市购产品。其中：DM301弱极性大孔吸附树脂和AB-8弱极性大孔吸附树脂，安徽蚌埠市天星树脂有限责任公司有售。
实施例1：从杨木水解液中制取低聚糖
杨木水解液来源于生产溶解浆的预水解反应器，因此也称预水解液，属于溶解浆生产的过程废液，杨木水解液的各项主要指标：深棕色的浊度液体，利用铂钴标准比色法测定色度为1300度，pH值3.6，固形物含量56.8mg/mL，木质素6.7mg/mL，低聚糖浓度37.4mg/mL，Brix糖度2.5%，低聚糖中以低聚木糖为主，占83%，其余为低聚葡萄糖、低聚甘露糖和低聚阿拉伯糖，同时还有少量的单糖。
步骤如下：
（1）预处理
利用250目的筛网过滤水解液，水解液的浊度基本消失，透过液为深棕色的透明液体，水解液中木质素3.68mg/mL，去除率45%，色度1160度，Brix糖度2.2%，利用三效浓缩蒸发器将透过液浓缩至原体积的1/10，再次用孔径5μm膜过滤得预处理液，预处理液温度50～70℃；
（2）澄清
在30℃温度，在200r/min转速搅拌下向预处理液中加入造纸白泥至pH10.4，保持搅拌50min；在500r/min转速搅拌下同时加入氢氧化钙和和硅油，氢氧化钙加入量为预处理液质量的1%，硅油的加入量控制在硅油浓度为50ppm，保持搅拌30min；在1200r/min转速搅拌下加入吐温-80至吐温-80浓度为5ppm；在转速100r/min转速搅拌下以60g/h/L的速率通入二氧化碳至pH5.5，保持搅拌100min；在40℃用孔径为5μm的滤膜过滤；
重复上述步骤2次，得澄清糖液；
经过澄清后，木质素浓度为2.9mg/mL，色度435度，Brix糖度21%，经计算可知，相对上一步浓缩后的样品，木质素去除率92%，色度去除率96%，Brix糖度损失5%；
（3）脱色
在常压60℃温度下向澄清糖液中加入磷酸镁10ppm、硅酸钠10ppm；在压力0.1Mpa下加入澄清糖液质量0.5%的过氧化氢，反应30min；用磷酸调节pH5.0，在压力0.3Mpa、温度40℃下加入DM301弱极性大孔吸附树脂，大孔吸附树脂用量为澄清糖液质量的10%，100r/min搅拌30min，分离树脂得无色糖液；
经测量色度为6度，木质素浓度0.03mg/mL，Brix糖度16%，经计算，相对上一步澄清后得到的样品，木素去除率96%，色度去除率99%，Brix糖度损失28%；
（4）沉淀、干燥
向无色糖液中加入3倍无色糖液体积的甲醇，充分搅拌后静置30min，固液分离，底部的白色絮凝沉淀即为低聚糖；对底部白色絮状沉淀进行喷雾干燥，得到低聚糖含量99.8%以上的白色固态粉末。
相对步骤（3）脱色得到的样品，低聚糖的收率为99%，制取的低聚糖主要成分是低聚木糖，分子量500～15000Da。
对比例1：
杨木水解液的来源和低聚糖的制取过程同实施例1，不同的是步骤（2）中向预处理液中加入造纸白泥至pH13.8。相对步骤（1）得到的预处理液，木质素去除率为93%，色度去除率96%，Brix糖度损失69%。
对比例2：
杨木水解液的来源和低聚糖的制取过程同实施例1，不同的是步骤（2）中所有操作温度为95℃，搅拌速度始终40r/min，没有加入硅油和吐温-80。相对步骤（1）得到的预处理液，木质素去除率为78%，色度去除率72%。
对比例3：
杨木水解液的来源和低聚糖的制取过程同实施例1，不同的是步骤（2）的澄清过程不重复操作。相对步骤（1）得到的预处理液，木质素去除率为73%，色度去除率77%。
对比例4：
杨木水解液的来源和低聚糖的制取过程同实施例1，不同的是步骤（2）中最后的固液分离操作采用静置沉淀的方式。相对步骤（1）得到的预处理液，木质素去除率为45%，色度去除率53%。
对比例5：
杨木水解液的来源和低聚糖的制取过程同实施例1，不同的是步骤（3）脱色处理中取消了过氧化氢选择性氧化。相对步骤（2）得到的澄清糖液，木质素去除率为87%，色度去除率89%，Brix糖度损失21%。
对比例6：
杨木水解液的来源和低聚糖的制取过程同实施例1，不同的是步骤（3）脱色处理中使用非极性的树脂，如非极性的D101和非极性的X-5，经过这些树脂吸附后，色度去除率分别为10%和43%。
实施例2：从竹子水解液中制取低聚糖
竹子水解液来源于生产竹浆粕的溶解浆厂，水解在预水解反应器中进行，因此也称预水解液，属于溶解浆生产的过程废液，竹子预水解液的各项主要指标：深棕色浑浊液体，利用铂钴标准比色法测定色度为1100度，pH值3.4，固形物含量为50.3mg/mL，低聚糖为35.6mg/mL,Brix糖度2.2%，木质素和其他降解产物为6.2mg/mL。
步骤如下：
（1）预处理
利用300目的滤网过滤水解液，水解液的浊度消失，透过液为深棕色的透明液体，水解液中木质素3.66mg/mL，去除率41%，色度520度，Brix糖度1.9%，将透过液通过三效蒸发器浓缩8倍，用孔径5μm膜过滤浓缩液，得预处理液；预处理液温度40～70℃；
（2）澄清
在40℃温度，在100r/min转速搅拌下向预处理液中加入造纸白泥至pH10.0，保持搅拌40min；在600r/min转速搅拌下同时加入氢氧化钙和硅油，氢氧化钙加入量为预处理液质量的2.2%，硅油的加入量控制在硅油浓度为30ppm，保持搅拌20min；在1000r/min转速搅拌下加入吐温-80至吐温-80浓度为50ppm；在转速200r/min转速搅拌下以100g/h/L的速度通入二氧化碳至pH6.5，保持搅拌50min；在50℃用孔径为5μm的滤膜过滤；
重复上述步骤3次，得澄清糖液；
经过澄清后，木质素浓度为2.2mg/mL，色度400度，Brix糖度13.9%，经计算可知，相对上一步浓缩后的样品，木质素去除率92%，色度去除率90%，Brix糖度损失8%；
（3）脱色
在常压50℃温度下向澄清糖液中加入磷酸镁50ppm、硅酸钠80ppm；在压力0.2Mpa下加入澄清糖液质量1.2%的过氧化氢，反应40min；用磷酸调节pH5.5，在压力0.3Mpa、温度40℃下加入AB-8弱极性大孔吸附树脂，大孔吸附树脂用量为澄清糖液质量的6%，100r/min搅拌50min；分离树脂得无色糖液；
经测量色度为10度，木质素浓度0.1mg/mL，Brix糖度12%，经计算，相对上一步澄清后得到的样品，木素去除率95%，色度去除率97%，Brix糖度损失13%；
（4）沉淀、干燥
向无色糖液中加入3倍于无色糖液糖液体积的乙醇，充分搅拌后静置40min，固液分离，底部的白色絮凝沉淀即为低聚糖；对底部白色絮状沉淀进行喷雾干燥，得到低聚糖含量99.5%以上的白色固态粉末。
相对步骤（3）脱色得到的样品，低聚糖的收率为96%，制取的低聚糖主要成分是阿拉伯木聚糖，分子量500～6000Da。
实施例3：从玉米秸秆水解液中制取低聚糖
原料的水解在常规蒸煮器中进行，原料为长度2～4cm的玉米秸秆，原料与水的质量比为1:8，在60min内升温到160℃，然后保温30min，整个过程中蒸煮器以2rpm的速度旋转以保证物料的混合，反应结束后减压并排料，利用滤纸或滤筛对所得物料进行固液分离，所得液态物料即为水解液。
玉米水解液的各项主要指标：棕色浑浊液体，利用铂钴标准比色法测定色度为800度，pH值3.2，固形物含量为87mg/mL，其中，低聚糖为80mg/mL，低聚糖中以低聚木糖为主，占93%，其余为低聚葡萄糖、低聚甘露糖和低聚阿拉伯糖，同时还有少量的单糖，水解液的Brix糖度5.2%，木质素5mg/mL。
步骤如下：
（1）预处理
利用300目的滤网过滤水解液，水解液的浊度消失，透过液为棕色的透明液体，水解液中木质素3.25mg/mL，去除率35%，色度560度，Brix糖度5.0%，然后将透过液通过三效蒸发器浓缩10倍，用孔径5μm膜过滤浓缩液，得预处理液，预处理液温度40～80℃；
（2）澄清
在35℃温度，在80r/min转速搅拌下向预处理液中加入造纸白泥至pH10.2，保持搅拌60min；在500r/min转速搅拌下同时加入氢氧化钙和和硅油，氢氧化钙加入量为预处理液质量的2.0%，硅油的加入量控制在硅油浓度为10ppm，保持搅拌30min；在1200r/min转速搅拌下加入吐温-80至吐温-80浓度为40ppm；在转速100r/min转速搅拌下以120g/h/L的速度通入二氧化碳至pH7.5，保持搅拌60min；在70℃用孔径为5μm的滤膜过滤；
重复上述步骤2次，得澄清糖液；
经过澄清后，木质素浓度为4mg/mL，色度235度，Brix糖度46%，经计算可知，相对上一步浓缩后的样品，木质素去除率87.7%，色度去除率96%，Brix糖度损失8%；
（3）脱色
在常压70℃温度下向澄清糖液中加入磷酸镁500ppm、硅酸钠800ppm；在压力0.3Mpa下加入澄清糖液质量0.8%的过氧化氢；反应60min；用磷酸调节pH5.8，在压力0.3Mpa、温度40℃下加入AB-8弱极性大孔吸附树脂，大孔吸附树脂用量为澄清糖液质量的4%，120r/min搅拌20min；分离树脂得无色糖液；
经测量色度为8度，木质素浓度0.06mg/mL，Brix糖度39%，经计算，相对上一步澄清后得到的样品，木素去除率98%，色度去除率96%，Brix糖度损失15%；
（4）沉淀、干燥
向无色糖液中加入3倍于无色糖液体积的四氢呋喃，充分搅拌后静置30min，固液分离，底部的白色絮凝沉淀即为低聚糖；对底部白色絮状沉淀进行喷雾干燥，得到低聚糖含量99.9%以上的白色固态粉末。
相对步骤（3）脱色得到的样品，低聚糖的收率为99%，制取的低聚糖主要成分是低聚木糖，分子量500～3000Da。
Claims (12)
1.一种从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，步骤如下：
（1）预处理
将木质纤维素水解液过滤，滤液在40~180℃蒸发浓缩至原体积的1/2~1/20，再次过滤得预处理液；
（2）澄清
在20~90℃温度，50~200r/min转速搅拌下向预处理液中加入造纸白泥至pH9.0~13.5，保持搅拌5~100min；在500~1000r/min转速搅拌下同时加入氢氧化钙和硅油，氢氧化钙加入量为预处理液质量的0.1~50%，硅油的加入量控制在硅油浓度为0.1~1000ppm，保持搅拌10~200min；在1000~1500r/min转速搅拌下加入吐温-80至吐温-80的浓度为0.1~500ppm；在转速10~500r/min转速搅拌下以0.6~3000g/h/L的速率通入二氧化碳至pH=5.5~10.0，保持搅拌5~500min；在20~100℃过滤；
重复上述步骤1~10次，得澄清糖液；
（3）脱色
在常压、30~90℃温度下向澄清糖液中加入磷酸镁0.1~1000ppm、硅酸钠0.1~1000ppm；在压力0.01~1MPa下加入澄清糖液质量0.01~5.0%的过氧化氢或通入臭氧，反应10~240min；使用磷酸调pH=2.0~9.0，在压力0.01~0.6MPa、温度40~80℃下加入孔径为2~200nm的大孔吸附树脂，大孔吸附树脂用量为澄清糖液质量的0.01~15%，10~1000r./min搅拌30~180min；分离树脂得无色糖液；
（4）沉淀、干燥
向无色糖液中加入1~5倍无色糖液体积的有机溶剂，使低聚糖析出；所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲醇、乙醇、甘油、二氧六环或二甲基甲酰胺；静置或过滤分离得到低聚糖白色絮凝沉淀；将低聚糖白色絮凝沉淀进行喷雾干燥，即得低聚糖白色粉末。
2.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的过滤为利用孔径为0.2~500μm的滤膜或筛网过滤。
3.根据权利要求2所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的滤膜或筛网的孔径为5~50μm。
4.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的蒸发浓缩采用多级蒸发的方式，得到的预处理液Brix糖度为5~60%。
5.根据权利要求4所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的多级蒸发为3级蒸发。
6.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（2）中控制温度为25~60℃，加入造纸白泥至pH=10.0~12.0。
7.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（2）中氢氧化钙加入量为预处理液质量的0.51~5%；硅油的加入量控制在硅油浓度为0.1~10ppm；吐温-80加入量至吐温-80的浓度为2~50ppm。
8.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（2）中通入二氧化碳至pH=6.5~9.0。
9.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（3）中，磷酸镁加入量为1~100ppm、硅酸钠加入量为2~50ppm，在压力0.1~0.3MPa下加入澄清糖液质量的0.2~1.2%的过氧化氢。
10.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的大孔吸附树脂为表面具有极性官能团的树脂，步骤（3）中使用磷酸调节pH=5.2~7.8。
11.根据权利要求10所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的大孔吸附树脂为平均孔径为10~100nm的DM-301弱极性大孔吸附树脂。
12.根据权利要求1所述的从木质纤维素水解液中制取低聚糖的方法，其特征在于，步骤（4）中使用的有机溶剂为乙醇、甲醇或四氢呋喃，有机溶剂的用量为无色糖液体积的2.5~3.5倍，加入温度为20~50℃。
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