CN107446971A - 低聚甘露糖的低压汽爆生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，依次经过除杂、粉碎至100‑150目、过夜处理、蒸汽蒸煮、低压空气喷爆、酶解，利用β‑甘露聚糖酶和其他非淀粉多糖酶进行酶解，酶解温度在40‑70℃，pH在3‑5，β‑甘露聚糖酶添加量在物料量的0.05‑1％，酶解时间4‑48h，压滤分离固体和液体，固体干燥得干燥渣，用作饲料载体，液体喷雾干燥，得干燥粉，用作饲料用低聚甘露糖。本发明同现有技术相比，在低压汽爆下能够达到甚至超过高压的汽爆的效果，细胞结构被明显打碎，得到的低聚甘露糖产品具有优秀的品质。

Description

低聚甘露糖的低压汽爆生产方法

[技术领域]

本发明涉及生产饲料产品的方法，具体涉及一种低聚甘露糖的低压汽爆生 产方法。

[背景技术]

蒸汽爆破是1928由W.H.Mason发展起来的，采用160-260℃饱和水蒸汽 加热原料至0.69-4.83MPa，作用时间为几秒到几分钟，然后骤然减压至大气压 的预处理生物质手段。其作用机理是蒸汽爆破过程中，高压蒸汽渗入纤维内部， 以气流的方式从封闭的孔隙中释放出来，使纤维发生一定的机械断裂，同时高 温高压加剧纤维素内部氢键的破坏，游离出新的羟基，纤维素内有序结构发生 变化，增加了纤维素的吸附能力。

传统高压汽爆过程中，会破坏部分木聚糖，五碳糖降解形成的醛类对后续 生物处理具有不利影响；预处理材料需要用大量的水进行冲洗才能将抑制物和 水溶性半纤维素去除，水的冲洗降低了总糖产率；蒸汽爆破操作涉及高压装备， 投资成本较高。目前主要的蒸汽爆破设备实质上采用的是间歇性的汽喷和膨化 技术，亟需新的蒸汽爆破理论和技术的突破。殷腊生等在研究棕榈仁粕中木质 纤维的预处理研究时发现，棕榈仁粕在将水分调到60％时，在1.4MPa下进行爆 破，再进行酶解，可使还原糖的释放率增加至原来的1.48倍左右。公司技术也 在现有的试验设备与技术条件下进行了大量的试验，发现压力越高对棕榈仁粕 的结构破坏效果越好，但考虑到以下几点因素，需对爆破工艺进行改进与优化。

(1)压力越高，所带来的环境噪声也越大，则所需要消除环境噪音的难度 也越大，容易造成声污染；

(2)压力越高，所含的蒸汽量也越大，爆破时释放的水汽量也越大，容易 导致操作不利，增加风机的处理量；

(3)高压力需要高蒸汽供给源，而现有的锅炉的额定蒸汽压力1MPa，实 际只能提供0.8MPa左右的压力，远达不到效果。

然而，无法将现有的中高压汽爆技术直接降低压力构成低压汽爆工艺，因 为降低压力会降低对于原料结构破坏的效果，导致直接降低产品品质。

[发明内容]

本发明的目的之一是解决现有低聚甘露糖中高压汽爆技术的上述问题。

本发明地另一目的是提供一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，这种方法 能够达到甚至超过高压汽爆方法生产的低聚甘露糖产品的品质。

为了实现上述目的，本发明提供一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，原 料采用富含甘露聚糖的物料，并依次经过如下步骤：

a.除杂，

b.粉碎，粉碎后的物料细度要求95％通过60目，

c.预处理，加入物料重量的0.1～10％的氢氧化钠，其中氢氧化钠用少量水溶 解即可，过夜处理，

d.蒸汽蒸煮，将预处理的物料加入汽爆罐，通入0.7-0.8MPa的湿蒸汽，处 理10分钟-4小时，

e.空气喷爆，将蒸煮后的物料排出蒸汽，通入0.5-3MPa的空气，达到稳定 气压，立即释放，

f.酶解，利用β-甘露聚糖酶和其他非淀粉多糖酶进行酶解，酶解温度在 40-70℃，pH在3-5，β-甘露聚糖酶添加量在物料量的0.05-1％，酶解时间4-48h，

g.压滤分离固体和液体，

h.对固体进行直接干燥，得干燥渣，用作饲料载体，

i.对液体进行喷雾干燥，得干燥粉，用作饲料用低聚甘露糖。

上述方法还具有如下优化方案：

所述的除杂包括过筛、风选和过永磁。

所述的富含甘露聚糖的原料为甘露糖含量高的农产品加工后的副产品。

所述的甘露糖含量高的农产品加工后的副产品包括棕榈仁粕，椰子粕，咖 啡渣，魔芋、瓜尔豆和田菁。

所述的其他非淀粉多糖酶选自维素酶、果胶酶或木聚糖酶。

喷雾干燥为液体在浓缩至固形物含量30-50％时进行。

本发明同现有技术相比，在低压汽爆下能够达到甚至超过高压的汽爆的效 果，细胞结构被明显打碎，得到的低聚甘露糖产品具有优秀的品质。

[具体实施方式]

以下，结合实施例对于本发明做进一步说明，应当理解实施例仅用于解释 说明而不用于限定本发明的保护范围。

实施例1

对棕榈仁粕的加工处理

1)取1kg棕榈仁粕通过过筛、风选，过永磁后，去除其中杂质，经粉碎机 粉碎至60目左右。

2)将粉碎后的棕榈仁粕加1倍重量氢氧化钠(用水溶解后加入)，过夜处理。

3)上述2)中的棕榈仁粕加入汽爆罐，通入0.75MPa的饱和湿蒸汽，达到压 力后维持30min即排出蒸汽。

4)向上述3)中的棕榈仁粕中通入压缩空气，达到2MPa压力后立即释放物 料。

5)将上述4)所述物料进行酶解，利用β-甘露聚糖酶和半纤维素酶进行酶解， 酶解温度在65℃，pH在3.8，β-甘露聚糖酶和半纤维素酶添加量均在原始棕榈 仁粕物料量的0.1％，过夜酶解。

6)酶解结束后，经固液分离，固体直接干燥，得干燥渣重0.72kg，用作饲料 载体。

固液分离的液体经浓缩后，直接喷雾干燥，得干燥粉重0.28kg，用作饲料 用低聚甘露糖。

实施例2

对棕榈仁粕的加工处理

1)取1kg棕榈仁粕通过过筛、风选，过永磁后，去除其中杂质，经粉碎机 粉碎至60目左右。

2)将粉碎后的棕榈仁粕加1倍重量氢氧化钠(用水溶解后加入)，过夜处理。

3)上述2)中的棕榈仁粕加入汽爆罐，通入0.75MPa的饱和湿蒸汽，达到压 力后维持180min即排出蒸汽。

4)向上述3)中的棕榈仁粕中通入压缩空气，达到1.5MPa压力后立即释放 物料。

5)将上述4)所述物料进行酶解，利用β-甘露聚糖酶和半纤维素酶进行酶解， 酶解温度在63℃，pH在4.0，β-甘露聚糖酶和半纤维素酶添加量均在原始棕榈 仁粕物料量的0.2％，过夜酶解。

6)酶解结束后，经固液分离，固体直接干燥，得干燥渣重0.65kg，用作饲料 载体。

固液分离的液体经浓缩后，直接喷雾干燥，得干燥粉重0.35kg，用作饲料 用低聚甘露糖。

实施例3

对椰子粕的加工处理

1)取1kg椰子粕通过过筛、风选，过永磁后，去除其中杂质，经粉碎机粉 碎至60目左右。

2)将粉碎后的椰子粕加1倍重量氢氧化钠(用水溶解后加入)，过夜处理。

3)上述2)中的椰子粕加入汽爆罐，通入0.8MPa的饱和湿蒸汽，达到压力 后维持60min即排出蒸汽。

4)向上述3)中的椰子粕中通入压缩空气，达到2MPa压力后立即释放物料。

5)将上述4)所述物料进行酶解，利用β-甘露聚糖酶和半纤维素酶进行酶解， 酶解温度在65℃，pH在3.8，β-甘露聚糖酶和半纤维素酶添加量均在原始椰子 粕物料量的0.15％，过夜酶解。

6)酶解结束后，经固液分离，固体直接干燥，得干燥渣重0.7kg，用作饲料 载体。

固液分离的液体经浓缩后，直接喷雾干燥，得干燥粉重0.3kg，用作饲料用 低聚甘露糖。

实施例1、2、3所得产品的指标见表1

表1不同实施例低聚甘露糖产品指标

改进工艺对物料的处理效果

经汽爆处理的棕榈仁粕原料比处理前要膨松，且溶出率也较传统汽爆工艺 的要高得多，这也体现了改进工艺的成功性。溶出率变化见表2。

表2不同处理工艺对棕榈仁粕原料溶出率的变化

注：溶出率为干燥物料中能够溶于水的部分占总物料的比例(w/w)。

Claims (6)

1.一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，其特征在于原料采用富含甘露聚糖的物料，并依次经过如下步骤：

a.除杂，

b.粉碎，粉碎后的物料细度要求95％通过60目，

c.预处理，加入物料重量的0.1～10％的氢氧化钠，其中氢氧化钠用少量水溶解即可，过夜处理，

d.蒸汽蒸煮，将预处理的物料加入汽爆罐，通入0.7-0.8MPa的湿蒸汽，处理10分钟-4小时，

e.空气喷爆，将蒸煮后的物料排出蒸汽，通入0.5-3MPa的空气，达到稳定气压，立即释放，

f.酶解，利用β-甘露聚糖酶和其他非淀粉多糖酶进行酶解，酶解温度在40-70℃，pH在3-5，β-甘露聚糖酶添加量在物料量的0.05-1％，酶解时间4-48h，

g.压滤分离固体和液体，

h.对固体进行直接干燥，得干燥渣，用作饲料载体，

i.对液体进行喷雾干燥，得干燥粉，用作饲料用低聚甘露糖。

2.如权利要求1所述的一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，其特征在于所述的除杂包括过筛、风选和过永磁。

3.如权利要求1所述的一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，其特征在于所述的富含甘露聚糖的原料为甘露糖含量高的农产品加工后的副产品。

4.如权利要求3所述的一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，其特征在于所述的甘露糖含量高的农产品加工后的副产品包括棕榈仁粕，椰子粕，咖啡渣，魔芋、瓜尔豆和田菁。

5.如权利要求1所述的一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，其特征在于所述的其他非淀粉多糖酶选自维素酶、果胶酶或木聚糖酶。

6.如权利要求1所述的一种低聚甘露糖的低压汽爆生产方法，其特征在于喷雾干燥为液体在浓缩至固形物含量30-50％时进行。