JP7141774B2 - Method for preparing purified solution of poplar xylooligosaccharide, purified solution of poplar xylooligosaccharide prepared by the method, solid xylooligosaccharide and use thereof - Google Patents
Method for preparing purified solution of poplar xylooligosaccharide, purified solution of poplar xylooligosaccharide prepared by the method, solid xylooligosaccharide and use thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP7141774B2 JP7141774B2 JP2021503865A JP2021503865A JP7141774B2 JP 7141774 B2 JP7141774 B2 JP 7141774B2 JP 2021503865 A JP2021503865 A JP 2021503865A JP 2021503865 A JP2021503865 A JP 2021503865A JP 7141774 B2 JP7141774 B2 JP 7141774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- treatment
- supernatant
- poplar
- minutes
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 241000219000 Populus Species 0.000 title claims description 51
- HEBKCHPVOIAQTA-NGQZWQHPSA-N d-xylitol Chemical compound OC[C@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-NGQZWQHPSA-N 0.000 title claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 138
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 130
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 99
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 72
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 71
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 71
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 71
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 claims description 58
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 claims description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims description 45
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 28
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 27
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 25
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 11
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 11
- 229920000875 Dissolving pulp Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 claims description 4
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 claims description 3
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 claims 1
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 34
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 25
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 21
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 12
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 108010001817 Endo-1,4-beta Xylanases Proteins 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 230000003871 intestinal function Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/12—Disaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
本出願は、2019年4月22日に中国特許庁に提出され、出願番号が201910324716.Xであり、発明の名称が「生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製と調製の方法」である中国特許出願の優先権を主張し、その内容のすべてが参照により本出願に組み込まれる。 This application was filed with the Chinese Patent Office on April 22, 2019, and the application number is 201910324716. X, the invention title of which is “Method for Purification and Preparation of Popraxylooligosaccharides by Biological Enzymatic Synergistic Physical and Chemical Method”, the entire content of which is referred to is incorporated into this application by
本発明は、生物学的精製の技術分野に関し、詳しくは、生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法、並びにそれによって調整されたポプラキシロオリゴ糖の精製液、キシロオリゴ糖の固体及びその用途に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to the technical field of biological purification, in particular, a method for preparing a purified solution of poplar xylooligosaccharides by synergistic physical and chemical methods of biological enzymes, and purification of poplar xylooligosaccharides prepared thereby. It relates to liquids, solids of xylooligosaccharides and uses thereof.
近年、市場において溶解パルプに対する需要は年々増加している。溶解パルプ製造プロセス中の産物として、前水分解液の生産量は日々増加している。生産では、人々は通常、前水分解液と黒液を一緒に濃縮し、燃焼して熱を発生させる。ただし、前加水分解液の中の水分含有量が高いため、各種ヘミセルロース糖の含有量も高いが、各種ヘミセルロース糖のカロリー値が低く、したがって、燃焼はヘミセルロース資源浪費を引き起こした。バイオリファイナの概念の導入にともない、前加水分解液の中のヘミセルロース糖を使用して高付加価値製品を製造することが、ますます注目を集め、今日の科学技術労働者の研究のホットスポットになっている。 In recent years, the demand for dissolving pulp in the market has increased year by year. As a product during the dissolving pulp manufacturing process, the production of pre-hydrolysis liquor is increasing day by day. In production, people usually concentrate the pre-hydrolyzate and black liquor together and combust them to generate heat. However, due to the high water content in the prehydrolyzate, the content of various hemicellulose sugars is also high, but the calorie value of various hemicellulose sugars is low, so the combustion caused hemicellulose resource wastage. With the introduction of the biorefiner concept, the use of hemicellulose sugars in the prehydrolyzate to produce high value-added products has received increasing attention and become a research hotspot for today's science and technology workers. It's becoming
ポプラの高温熱湯前処理プロセス中に、ヘミセルロースの大部分とリグニンの一部は、リグノセルロース原料から解重合及び溶解して、前加水分解液を形成する。前加水分解液の中の有機成分は複雑で、主にキシロオリゴ糖、キシロース及びリグニンであるが、少量の酢酸、フルフラールなども含まれている。なかでも、キシロオリゴ糖は、ビフィドバクテリアの選択的増殖、腸機能の改善、血糖値、血中脂質、コレステロール値を下げるなど、物理的及び化学的性質が良く、糖尿病や肥満患者の補助療法にも利用できる。そのため、キシロオリゴ糖は、さまざまなヘルスケア機能性オリゴ糖製品の製造に使用されて、食品並び医薬品業界で広く注目されている。ただし、前加水分解液にリグニンとフルフラールが存在すると、キシロオリゴ糖の生成が妨げられ、製品のキシロオリゴ糖の純度を低下させる。したがって、キシロオリゴ糖の調製には、前加水分解液の精製が必要である。 During the poplar hot water pretreatment process, most of the hemicellulose and some of the lignin are depolymerized and dissolved from the lignocellulosic feedstock to form a prehydrolyzate. The organic components in the prehydrolyzate are complex, mainly xylo-oligosaccharides, xylose and lignin, but also contain small amounts of acetic acid, furfural and so on. Among them, xylo-oligosaccharides have good physical and chemical properties such as selective growth of bifidobacteria, improvement of intestinal function, lowering of blood sugar level, blood lipid level and cholesterol level. is also available. Therefore, xylo-oligosaccharides are widely used in the production of various health care functional oligosaccharide products and have received wide attention in the food and pharmaceutical industries. However, the presence of lignin and furfural in the prehydrolyzate interferes with the production of xylooligosaccharides and reduces the purity of xylooligosaccharides in the product. Therefore, the preparation of xylo-oligosaccharides requires purification of the prehydrolyzate.
現在、前加水分解液を使用してキシロオリゴ糖を調製する従来の方法は、前加水分解液の精製とキシロオリゴ糖の調製を段階的に実施することであり、即ち、まず前加水分解液を精製し、次に精製された前加水分解液を使用してキシロオリゴ糖を調製する。この方法は、操作が面倒で、製造時間が長く、製造コストが高いという問題があり、工業生産には役立たない。さらに、多段階及び段階に分けた処理も、より高い糖の損失を引き起こす。 At present, the conventional method for preparing xylooligosaccharides using the prehydrolyzate is to carry out the purification of the prehydrolyzate and the preparation of xylooligosaccharides step by step, that is, firstly purify the prehydrolyzate. and then the purified prehydrolyzate is used to prepare xylooligosaccharides. This method has the problems of troublesome operation, long production time and high production cost, and is not suitable for industrial production. In addition, multistage and staged treatments also cause higher sugar losses.
本発明は、キシロオリゴ糖の収率と純度を改善し、且つ産業化に役立てる生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製と調製の方法を提供することを目的とし、本発明によって提供される調製方法は、キシロオリゴ糖の収率及び純度を改善でき、操作が簡単であり、産業化に有益である。 The present invention aims to improve the yield and purity of xylooligosaccharides and to provide a method for the purification and preparation of poplar xylooligosaccharides by bioenzymatic synergistic physical and chemical processes, which is useful for industrialization, The preparation method provided by the present invention can improve the yield and purity of xylo-oligosaccharides, is easy to operate, and is beneficial to industrialization.
上記目的を実現するために、本発明は以下の技術的解決策を提供する:
本発明は、ポプラの熱湯前加水分解液に、順次に水酸化カルシウム処理、ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理、及び活性化炭素吸着処理をかけて、キシロオリゴ糖の精製液を得るステップを含む、生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製と調製の方法を提供した。
To achieve the above objectives, the present invention provides the following technical solutions:
The present invention comprises the step of subjecting poplar hot water pre-hydrolyzate to sequential calcium hydroxide treatment, laccase synergistic xylanase treatment, and activated carbon adsorption treatment to obtain a purified solution of xylooligosaccharides. provided a method for the purification and preparation of poplar xylooligosaccharides by synergistic physical and chemical methods.
好ましくは、前記水酸化カルシウム処理の前には、ポプラの熱湯前加水分解液を遠心分離処理し、上澄み液を取って水酸化カルシウム処理することが含まれ、前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、遠心分離の時間が4~6分である。 Preferably, before the calcium hydroxide treatment, the poplar pre-hydrolyzed hot water solution is centrifuged, the supernatant is taken and calcium hydroxide is treated, and the centrifugation speed is 4000 to 4500 rpm. , the centrifugation time is 4-6 minutes.
好ましくは、前記ポプラの熱湯前加水分解液には、クラフト溶解パルプの製造工程中に熱湯前処理によって生成される前加水分解液が含まれる。 Preferably, said poplar hot water pre-hydrolyzate comprises a pre-hydrolyzed liquor produced by hot water pre-treatment during the manufacturing process of kraft dissolving pulp.
好ましくは、前記水酸化カルシウムの添加量が0.4~0.8wt%、水酸化カルシウムの処理時間が10~30分である。 Preferably, the amount of calcium hydroxide added is 0.4 to 0.8 wt %, and the calcium hydroxide treatment time is 10 to 30 minutes.
好ましくは、水酸化カルシウム処理の後には、遠心分離後に上澄み液を取ることが含まれ、前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、前記遠心分離時間が5~8分である。 Preferably, the calcium hydroxide treatment includes taking the supernatant after centrifugation, wherein said centrifugation speed is 4000-4500 rpm and said centrifugation time is 5-8 minutes.
好ましくは、前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理の具体的な条件は、ラッカーゼの量が1~2U/g加水分解液、キシラナーゼの量が2~5U/g加水分解液、加水分解液のpH値が4.5~6.5、処理時間が1~3時間、処理温度が45~55℃である。 Preferably, the specific conditions for the laccase synergistic xylanase treatment are that the amount of laccase is 1 to 2 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase is 2 to 5 U/g hydrolyzate, and the pH value of the hydrolyzate is 4.5 to 6.5, the treatment time is 1 to 3 hours, and the treatment temperature is 45 to 55°C.
好ましくは、前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理の後には、酵素処理材料液を沸騰水浴処理し、沸騰水浴処理時間は5~15分である。 Preferably, after said laccase-synergistic xylanase treatment, the enzymatically treated material solution is treated in a boiling water bath, and the boiling water bath treatment time is 5-15 minutes.
好ましくは、前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理の後には、遠心分離処理後、上澄み液を取って、酵素加水分解溶液とし、前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、遠心分離の時間が5~8分である。 Preferably, after the laccase-synergistic xylanase treatment, after centrifugation, the supernatant is taken to form the enzymatic hydrolysis solution, the centrifugation speed is 4000-4500 rpm, and the centrifugation time is 5-8 minutes. is.
好ましくは、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の量が0.4~0.8wt%、前記吸着処理時間が5~10分である。 Preferably, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.4-0.8 wt %, and the adsorption treatment time is 5-10 minutes.
好ましくは、前記吸着処理の後には、遠心分離処理後に上澄み液を取ること、即ちキシロオリゴ糖の精製液を得ることが含まれ、前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、前記遠心分離の時間が5~8分である。 Preferably, the adsorption treatment includes taking the supernatant after the centrifugation treatment, that is, obtaining a purified solution of xylooligosaccharides, the centrifugation speed is 4000 to 4500 rpm, and the centrifugation time is 5 ~8 minutes.
本発明は、上記の技術的解決策によって調整して得られたキシロオリゴ糖の精製液を提供する。 The present invention provides a purified liquid of xylo-oligosaccharide prepared by the above technical solution.
本発明は、上記キシロオリゴ糖の精製液の分離及び精製によって得られたキシロオリゴ糖の固体を提供する。 The present invention provides a solid xylo-oligosaccharide obtained by separating and purifying the xylo-oligosaccharide purified liquid.
好ましくは、前記精製には、脱色、脱塩、アルコール沈殿、及び乾燥を行うことが含まれる。 Preferably, said purification includes performing decolorization, desalting, alcohol precipitation and drying.
本発明は、さらに上記キシロオリゴ糖の固体のヘルスケア機能性オリゴ糖製品の調製における用途を提供する。 The present invention further provides the use of said xylo-oligosaccharides in the preparation of solid health care functional oligosaccharide products.
本発明は、ポプラの熱湯前加水分解液に、順次に水酸化カルシウム処理、ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理、及び活性化炭素吸着処理をかけて、キシロオリゴ糖の精製液を得るステップが含まれる、生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製と調製の方法を提供する。本発明は物理的、化学的、生物酵素の相乗的な方法を使用し、キシロオリゴ糖の調整に水酸化カルシウム処理、ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理、及び活性化炭素吸着処理などの技術を使用して、前加水分解液の精製プロセスとキシロオリゴ糖の調製プロセスを同時に行うため、操作が簡単で、工業生産に有益であり、且つ前加水分解液中のリグニン、フルフラールなどの可溶性有機物及び不純物を最大限に分離し、除去すると同時に、高収率及び高純度のキシロオリゴ糖溶液を調製して得られる。実施例の結果は、本発明によって提供される生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法は、キシロオリゴ糖の収率及び純度を改善できることを示している。 The present invention comprises the step of subjecting poplar hot water pre-hydrolyzate to sequential calcium hydroxide treatment, laccase synergistic xylanase treatment and activated carbon adsorption treatment to obtain a purified solution of xylooligosaccharides. Methods for the purification and preparation of poplar xylooligosaccharides by enzymatic synergistic physical and chemical methods are provided. The present invention uses physical, chemical, and bioenzymatic synergistic methods to prepare xylooligosaccharides using techniques such as calcium hydroxide treatment, laccase synergistic xylanase treatment, and activated carbon adsorption treatment. , The purification process of the prehydrolyzate and the preparation process of xylooligosaccharides are performed at the same time, so the operation is simple, it is beneficial for industrial production, and the soluble organic substances such as lignin and furfural in the prehydrolyzate and impurities are maximized. A high-yield and high-purity xylooligosaccharide solution is prepared and obtained at the same time. The results of the example show that the method for preparing poplar xylooligosaccharide purified liquid by bioenzymatic synergistic physical and chemical methods provided by the present invention can improve the yield and purity of xylooligosaccharides. .
本発明は、ポプラの熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後の上澄み液液に、順次に水酸化カルシウム処理、ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理、及び活性化炭素吸着処理をかけて、キシロオリゴ糖の精製液を得るステップが含まれる、生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法を提供した。 In the present invention, the supernatant after centrifugation of poplar pre-hydrolyzed hot water is subjected to calcium hydroxide treatment, laccase synergistic xylanase treatment, and activated carbon adsorption treatment in order to produce xylooligosaccharides. A method for preparing a purified solution of popraxylooligosaccharides by a bioenzymatic synergistic physical and chemical process was provided, comprising the step of obtaining a purified solution.
本発明は、ポプラの熱湯前加水分解液を水酸化カルシウム処理した後、遠心分離処理して上澄み液が得られる。本発明において、前記水酸化カルシウム処理の前には、前加水分解液の中の不純物を除去するために、ポプラの熱湯前加水分解液を遠心分離処理して、上澄み液を取って水酸化カルシウム処理をすることが含まれ、前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、前記遠心分離の時間が4~6分である。前記ポプラ熱湯前加水分解液体は、好ましくは、クラフト溶解パルプの製造プロセスにおける、熱湯前処理によって生成される前加水分解液体である。より好ましくは、ポプラクラフト溶解パルプの製造プロセスにおける熱水前処理によって生成される前加水分解液である。本発明において、前記水酸化カルシウムの使用量は、0.4~0.8wt%が好ましく、具体的には、前記水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする液体との質量比が、0.4~0.8:100であり、水酸化カルシウム処理の前に、ポプラの熱湯前加水分解液を遠心分離する、即ち水酸化カルシウムと上澄み液の質量比は、好ましく0.4~0.8:100であって、水酸化カルシウムの処理時間は好ましく10~30分である。北半球で急成長しているポプラ種であるポプラは、成長サイクルが短く、材木になりやすく、保有量も豊富であり、原料成分を分析すれば、ポプラの中のヘミセルロース(ポリペントース)の含有量が比較的多いため、熱湯前加水分解プロセスでのヘミセルロースの分解及び溶解を促進し、前加水分解液中のキシロース成分の含有量を増加させる。ポプラの前加水分解液は水酸化カルシウム処理されると、前加水分解液中のリグニン、フルフラールなどの不純物が効果的に除去されると同時に、前加水分解液中のポリキシロースメインチェーンがより規則的になり、後続のキシラナーゼ処理プロセスのアクセシビリティが改善され、さらに、本発明は、水酸化カルシウムの使用量を使用及び制御することによって、水酸化ナトリウム処理の効果をさらに発揮し、加水分解物中の一部のリグニンとフルフラールなどを完全且つ効果的に除去し、同時に、前加水分解液中のポリキシロースメインチェーンをより規則的にして、後続のキシラナーゼ処理プロセスのアアクセシビリティが改善される。 In the present invention, a poplar pre-hydrolyzed solution is treated with calcium hydroxide and then centrifuged to obtain a supernatant. In the present invention, before the treatment with calcium hydroxide, in order to remove impurities in the pre-hydrolyzed solution, the pre-hydrolyzed solution of poplar in hot water is subjected to centrifugal separation, and the supernatant is removed to obtain calcium hydroxide. The centrifugation speed is 4000-4500 rpm and the centrifugation time is 4-6 minutes. Said poplar hot water pre-hydrolysis liquid is preferably a pre-hydrolysis liquid produced by hot water pre-treatment in the manufacturing process of kraft dissolving pulp. More preferably, it is a prehydrolyzate produced by hydrothermal pretreatment in the poplar kraft dissolving pulp manufacturing process. In the present invention, the amount of calcium hydroxide to be used is preferably 0.4 to 0.8 wt %. 4-0.8:100, and before the calcium hydroxide treatment, the hot water pre-hydrolyzate of poplar is centrifuged, ie the mass ratio of calcium hydroxide to the supernatant is preferably 0.4-0.8 : 100, and the calcium hydroxide treatment time is preferably 10 to 30 minutes. Poplar, a poplar species growing rapidly in the northern hemisphere, has a short growth cycle, is easy to become a timber, and is abundant. is relatively high, which promotes the decomposition and dissolution of hemicellulose in the hot water pre-hydrolysis process and increases the content of xylose components in the pre-hydrolysis liquid. When the poplar prehydrolyzate is treated with calcium hydroxide, impurities such as lignin and furfural in the prehydrolyzate are effectively removed, and at the same time, the polyxylose main chain in the prehydrolyzate becomes more ordered. and the accessibility of the subsequent xylanase treatment process is improved, and the present invention further enhances the effectiveness of the sodium hydroxide treatment by using and controlling the amount of calcium hydroxide used to reduce complete and effective removal of some lignin and furfural, etc., while at the same time making the polyxylose main chain more ordered in the prehydrolyzate to improve the accessibility of the subsequent xylanase treatment process.
水酸化カルシウム処理後、遠心分離により上澄み液を得て、本発明では、得られた上澄み液に対して、ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理を行い、前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理には、上澄み液、ラッカーゼ及びキシラナーゼを混合して酵素処理し、酵素処理液を得ることが含まれる。本発明において、前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理の具体的な条件は、ラッカーゼの使用量は1~2U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量は2~5U/g加水分解液、加水分解液のpH値は4.5~6.5、処理時間は1~3時間、処理温度は45~55℃である。ラッカーゼの使用量は1~2U/g加水分解液即ち、加水分解液1gあたりに1~2Uのラッカーゼを添加することであり、前記加水分解液は上澄み液であり、キシラナーゼの使用量は2~5U/g加水分解液、即ち、加水分解液1gあたりに2~5Uのキシラナーゼを添加することであり、前記加水分解液は上澄み液である。 After treatment with calcium hydroxide, a supernatant is obtained by centrifugation, and in the present invention, the obtained supernatant is subjected to laccase synergistic xylanase treatment, and the laccase synergistic xylanase treatment includes the supernatant, It includes mixing laccase and xylanase and subjecting them to enzymatic treatment to obtain an enzyme-treated solution. In the present invention, the specific conditions for the laccase synergistic xylanase treatment are as follows. The pH value is 4.5-6.5, the treatment time is 1-3 hours, and the treatment temperature is 45-55°C. The amount of laccase used is 1 to 2 U/g hydrolyzate, that is, 1 to 2 U of laccase is added per 1 g of hydrolyzate, the hydrolyzate is the supernatant liquid, and the amount of xylanase used is 2 to 2. 5 U/g hydrolyzate, that is, 2-5 U of xylanase is added per 1 g of hydrolyzate, said hydrolyzate being the supernatant.
前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後には、本発明は、好ましくは、さらに酵素処理材料溶液に対する沸騰水浴処理も含まれ、前記沸騰水浴処理時間は、好ましく5~15分であり、最も好ましくは10分である。沸騰水浴処理の機能は、ラッカーゼ及びキシラナーゼを不活性化し、次に不活性化された酵素処理液を次のステップに使用することである。ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理は、前加水分解液中の水酸化カルシウムによっても除去されにくい小分子リグニンを高分子リグニンに縮合することができ、同時に前加水分解液中のキシロースの分子量を減少させて、より小さな分子量のキシロオリゴ糖を形成することができる。ラッカーゼは、前加水分解液中の小分子のリグニンの重合と沈殿を効果的に誘発し、よって、リグニン濃度を下げ、エンドキシラナーゼとポリキシロースのメインチェーンとの接触及び結合を促進し、ポリキシロースをキシロオリゴ糖に効率的且つ標的に分解にすることができ、ポリキシロースに対するエンドキシラナーゼの切断効果は、ポリキシロースの分子量を効果的に減少させるので、後続の、キシロオリゴ糖に対する活性化炭素の吸着が弱まり、リグニンの吸着が促進される。ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理は、リグニン除去を効果的に促進すると同時に、キシロオリゴ糖の含有量を大幅に増加させ、生産効率を大幅に改善し、生産コストを削減することができる。 After said laccase-synergistic xylanase treatment, the present invention preferably further comprises a boiling water bath treatment for the enzyme-treated material solution, said boiling water bath treatment time being preferably 5-15 minutes, most preferably 10 minutes. is. The function of the boiling water bath treatment is to inactivate the laccase and xylanase and then use the inactivated enzymatic treatment solution for the next step. Laccase synergistic xylanase treatment can condense small-molecule lignin into high-molecular-weight lignin, which is difficult to remove even by calcium hydroxide in the prehydrolyzate, while simultaneously reducing the molecular weight of xylose in the prehydrolyzate. , can form smaller molecular weight xylooligosaccharides. Laccase effectively induces the polymerization and precipitation of small molecule lignin in the prehydrolyzate, thus lowering the lignin concentration and promoting the contact and binding of endoxylanase with the main chain of polyxylose to can be efficiently and targetedly degraded to xylooligosaccharides, and the cleaving effect of endoxylanase on polyxylose effectively reduces the molecular weight of polyxylose so that the subsequent adsorption of activated carbon on xylooligosaccharides is weakens and promotes lignin adsorption. Laccase synergistic xylanase treatment can effectively promote lignin removal while greatly increasing the content of xylo-oligosaccharides, greatly improving production efficiency and reducing production costs.
前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後は、本発明では、好ましく前記上澄み液が酵素分解液として後続処理されるように、酵素処理材料溶液を遠心分離処理して上澄み液を取って、前記遠心分離の速度は好ましく4000~4500rpmであって、前記遠心分離時間は好ましく5~8分である。 After the laccase synergistic xylanase treatment, in the present invention, preferably, the enzyme-treated material solution is centrifuged to take the supernatant so that the supernatant is subsequently treated as an enzymatic decomposition solution. The speed is preferably 4000-4500 rpm and the centrifugation time is preferably 5-8 minutes.
酵素分解液を得た後、本発明は、前記酵素分解液を活性化炭素吸着処理した後に、遠心分離処理して、キシロオリゴ糖の精製液が得られる。本発明において、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量は0.4~0.8wt%であり、具体的に、前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.4~0.8:100であることを意味して、前記活性化炭素吸着処理の時間は好ましく5~10分である。活性化炭素処理は、酵素分解液中の残留リグニンをさらに除去でき、キシロオリゴ糖をさらに精製して、キシロオリゴ糖の精製液を得ることができ、また、本発明は活性化炭素吸着によって不純物を除去するので、キシロオリゴ糖の純度を改善するのに有益である。 After obtaining the enzymatic decomposition solution, in the present invention, the enzymatic decomposition solution is subjected to activated carbon adsorption treatment and then to centrifugation to obtain a purified solution of xylo-oligosaccharides. In the present invention, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.4 to 0.8 wt %. The duration of the activated carbon adsorption treatment is preferably 5-10 minutes, meaning 4-0.8:100. Activated carbon treatment can further remove residual lignin in the enzymatic decomposition solution, further purify xylooligosaccharides to obtain a purified solution of xylooligosaccharides, and the present invention removes impurities by activated carbon adsorption. It is therefore beneficial to improve the purity of xylo-oligosaccharides.
前記活性化炭素吸着処理後は、本発明では、好ましくは、得られた材料溶液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、上澄み液をキシロオリゴ糖の精製液として、前記遠心の速度は、好ましく4000~4500rpmであって、前記遠心の時間は、好ましく5~8分である。 After the activated carbon adsorption treatment, in the present invention, preferably, the obtained material solution is centrifuged, the supernatant is taken, the supernatant is used as a purified xylooligosaccharide solution, and the centrifugation speed is preferably The centrifugation time is preferably 5-8 minutes at 4000-4500 rpm.
本発明は、上記の技術的解決策によって調製されたキシロオリゴ糖の精製液を提供する。なかでも、重合度DPが2~6のキシロオリゴ糖の含有量は20.4g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、重合度DPが2~6のキシロオリゴ糖の含有量は40.6%増加して、元の前加水分解液の総キシロース含有量の66.5%を占める。キシロオリゴ糖の精製液は、広葉樹熱湯前加水分解液の精製液に限定される。 The present invention provides a purified liquid of xylo-oligosaccharide prepared by the above technical solutions. Among them, the content of xylooligosaccharides with a degree of polymerization DP of 2 to 6 is 20.4 g/L. It increases by 40.6% and accounts for 66.5% of the total xylose content of the original prehydrolyzate. The purified liquid of xylo-oligosaccharide is limited to the purified liquid of the hardwood pre-hydrolyzed liquid.
本発明は、上記のキシロオリゴ糖の精製液の分離及び精製によって得られたキシロオリゴ糖の固体を提供する。本発明において、前記精製ステップは、好ましくは、脱色、脱塩、アルコール沈殿及び乾燥が含まれ、本発明は、前記脱色、脱塩、アルコール沈殿及び乾燥について具体的な実施形態に、特別な要件がなく、当業者によく知られているものを使用すればよい。 The present invention provides a solid xylo-oligosaccharide obtained by separating and purifying the xylo-oligosaccharide purified liquid described above. In the present invention, the purification step preferably includes decolorization, desalting, alcohol precipitation and drying. , and those well known to those skilled in the art may be used.
本発明はまた、上記技術的解決策に記載のキシロオリゴ糖の精製液又は上記技術的解決策に記載のキシロオリゴ糖個体のヘルスケア機能性オリゴ糖製品の調製への適用を提供した。 The present invention also provides the application of the xylooligosaccharide purified liquid described in the above technical solution or the xylooligosaccharide solid described in the above technical solution to the preparation of health care functional oligosaccharide products.
以下に実施例と併せて本発明によって提供される、生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法、並びにそれによって調整されたポプラキシロオリゴ糖の精製液、キシロオリゴ糖の固体の適用は詳細に説明されるが、それらは、本発明の保護の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。
実施例1
The method for preparing poplar xylooligosaccharide purified liquid by bioenzymatic synergistic physical and chemical methods provided by the present invention together with the examples below, and the poplarxylooligosaccharide purified liquid prepared thereby, Although solid applications of xylo-oligosaccharides are described in detail, they should not be understood as limiting the scope of protection of the present invention.
Example 1
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの量が0.6wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が30分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide is 0.6 wt%, and specifically, it means that the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment liquid to be treated with calcium hydroxide is 0.6:100. , the processing time is 30 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、55℃の温度及び5.5のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が1U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が2U/g加水分解液、処理時間が2時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 55° C. and a pH of 5.5. Here, the amount of laccase used was 1 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 2 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 2 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後の酵素処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よって、酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.6wt%であり、処理時間が5分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the enzymatically treated solution was centrifuged and the supernatant was removed to obtain an enzymatically decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment was 0.6 wt %, and the treatment time was 5 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、ポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifugation of the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon is performed, and the supernatant is taken to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
上記の上澄み液を以下のようにテストする。上記の上澄み液を適切な倍数に希釈し、紫外線分光光度計によって上澄み液中のリグニン含有量を測定し、高性能液体クロマトグラフを使用して、上澄み液中のフルフラールの含有量を測定し、ICS-5000イオンクロマトグラフを使用して、上澄み液中のキシロオリゴ糖DP2~6の含有量及び総キシロースの含有量を測定する。 The above supernatant is tested as follows. Dilute the above supernatant to an appropriate multiple, measure the lignin content in the supernatant by an ultraviolet spectrophotometer, use a high performance liquid chromatograph to measure the content of furfural in the supernatant, An ICS-5000 ion chromatograph is used to determine the content of xylooligosaccharides DP 2-6 and the content of total xylose in the supernatant.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が83.2%、フルフラール除去率が94.5%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が20.4g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量は40.6%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の66.5%を占めた。
比較例1
The results were 83.2% lignin removal rate, 94.5% furfural removal rate, xylo-oligo The content of sugars DP 2-6 is 20.4 g/L, compared with the original pre-hydrolyzed liquid, the content of xylooligosaccharides DP 2-6 is increased by 40.6%, and the original pre-hydrolyzed accounted for 66.5% of the total xylose content of the liquor.
Comparative example 1
実施例1との違いは、ステップ(2)で得られた上澄み液を、55℃の温度、5.5のpH、2時間の処理時間、及び上澄み液1gあたり1Uのラッカーゼを添加する条件下で単一のラッカーゼ処理を実行する。その他のステップは実施例1と同じである。 The difference from Example 1 is that the supernatant obtained in step (2) was treated at a temperature of 55 ° C., a pH of 5.5, a treatment time of 2 hours, and 1 U of laccase per 1 g of the supernatant. Perform a single laccase treatment at . Other steps are the same as in the first embodiment.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が82.4%、フルフラール除去率が94.3%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が14.1g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、重合度DPが2~6のキシロオリゴ糖の含有量は増加せず、元の前加水分解液の総キシロース含有量の45.6%を占めていた。
比較例2
The results were 82.4% lignin removal rate, 94.3% furfural removal rate, xylo-oligo The content of sugars DP 2 to 6 is 14.1 g / L, and the content of xylooligosaccharides with a degree of polymerization DP of 2 to 6 does not increase compared to the original prehydrolyzed solution, and the original prehydrolyzed solution It accounted for 45.6% of the total xylose content of the lysate.
Comparative example 2
実施例1との違いは、ステップ(2)で得られた上澄み液を、55℃の温度、5.5のpH、2時間の処理時間、及び上澄み液1gあたり2Uのキシラナーゼを添加する条件下で単一のキシラナーゼ処理を実行する。その他のステップは実施例1と同じである。 The difference from Example 1 is that the supernatant obtained in step (2) was treated at a temperature of 55 ° C., a pH of 5.5, a treatment time of 2 hours, and under the conditions of adding 2 U of xylanase per 1 g of the supernatant. Perform a single xylanase treatment at . Other steps are the same as in the first embodiment.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、前加水分解液中のリグニン除去率が67.8%、フルフラール除去率が94.6%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が20.1g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量は38.6%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の65.6%を占めた。
実施例2
As a result, according to the test, the lignin removal rate in the prehydrolyzate after being treated by the above steps (1) to (6) was 67.8%, the furfural removal rate was 94.6%, and the xylooligosaccharide DP The content of 2-6 is 20.1 g / L, compared with the original pre-hydrolyzate, the content of xylooligosaccharides DP 2-6 is increased by 38.6%, the content of the original pre-hydrolyzate It accounted for 65.6% of the total xylose content.
Example 2
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの量が0.6wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が20分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide is 0.6 wt%, and specifically, it means that the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment liquid to be treated with calcium hydroxide is 0.6:100. , the processing time is 20 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、50℃の温度及び4.5のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が2U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が3U/g加水分解液、処理時間が3時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 50° C. and a pH of 4.5. Here, the amount of laccase used was 2 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 3 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 3 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後の酵素処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よって酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.6wt%であり、具体的に前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が10分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the enzyme-treated solution was subjected to centrifugal separation, and the supernatant was removed to obtain an enzyme-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.6 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon and the enzymatic decomposition solution is 0.6:100. means that the processing time is 10 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、ポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifugation of the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon is performed, and the supernatant is taken to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が87.6%、フルフラール除去率が94.7%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が19.1g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は31.4%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の62.2%を占めた。
実施例3
The results were 87.6% lignin removal, 94.7% furfural removal, xylo-oligo The content of sugar DP 2-6 is 19.1 g/L, compared with the original pre-hydrolyzate, the content of xylo-oligosaccharide DP 2-6 is increased by 31.4%, and the original pre-hydrolyzate accounted for 62.2% of the total xylose content of
Example 3
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの使用量が0.8wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと上澄み液との質量比が0.8:100であることを意味して、処理時間が10分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide used is 0.8 wt%, specifically, the mass ratio of calcium hydroxide to the supernatant is 0.8:100, and the treatment time is 10 minutes. is.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、50℃の温度及び5.0のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が2U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が2U/g加水分解液、処理時間が3時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 50° C. and a pH of 5.0. Here, the amount of laccase used was 2 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 2 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 3 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後の酵素処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よって酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.8wt%であり、具体的に前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.8:100であることを意味して、処理時間が10分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the enzyme-treated solution was subjected to centrifugal separation, and the supernatant was removed to obtain an enzyme-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.8 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon and the enzymatic decomposition solution is 0.8:100. means that the processing time is 10 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、ポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifugation of the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon is performed, and the supernatant is taken to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が90.3%、フルフラール除去率が100%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が19.5g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は34.1%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の63.5%を占めた。
実施例4
According to the test, the lignin removal rate in the original prehydrolyzate after being treated by the above steps (1) to (6) was 90.3%, the furfural removal rate was 100%, and the xylooligosaccharide DP 2-6 content is 19.5 g / L, compared with the original pre-hydrolyzate, xylooligosaccharide DP 2-6 content is increased by 34.1%, the total of the original pre-hydrolyzate accounted for 63.5% of the xylose content.
Example 4
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの量が0.8wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.8:100であることを意味して、処理時間が10分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide is 0.8 wt%, and specifically, it means that the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment liquid to be treated with calcium hydroxide is 0.8:100. , the processing time is 10 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、65℃の温度及び5.5のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が2U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が1U/g加水分解液、処理時間が3時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 65° C. and a pH of 5.5. Here, the amount of laccase used was 2 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 1 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 3 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後の酵素処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.6wt%であり、具体的に前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が5分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the enzyme-treated solution was subjected to centrifugal separation, and the supernatant was removed to obtain an enzyme-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.6 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon and the enzymatic decomposition solution is 0.6:100. means that the processing time is 5 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、ポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifugation of the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon is performed, and the supernatant is taken to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が82.6%、フルフラール除去率が100%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が18.8g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は29.3%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の61.3%を占めた。
実施例5
The results, according to the tests, were 82.6% lignin removal rate, 100% furfural removal rate, and xylooligosaccharide DP 2-6 content is 18.8 g / L, compared with the original pre-hydrolyzate, xylooligosaccharide DP 2-6 content is increased by 29.3%, the total of the original pre-hydrolyzate accounted for 61.3% of the xylose content.
Example 5
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの使用量が0.6wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が30分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide used is 0.6 wt%, specifically, it means that the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment solution to be treated with calcium hydroxide is 0.6:100. and the processing time is 30 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、55℃の温度及び5.5のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が1U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が4U/g加水分解液、処理時間が2時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 55° C. and a pH of 5.5. Here, the amount of laccase used was 1 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 4 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 2 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後の酵素処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よって酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.6wt%であり、具体的に、前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が5分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the enzyme-treated solution was subjected to centrifugal separation, and the supernatant was removed to obtain an enzyme-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.6 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon to the enzymatic decomposition solution is 0.6:100. This means that the processing time is 5 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、よってポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifuge the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon, and collect the supernatant to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が82%、フルフラール除去率が93%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が19.3g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は32.7%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の62.9%を占めた。
実施例6
The results, according to the tests, were 82% lignin removal, 93% furfural removal, and xylo-oligosaccharides DP 2 to 6 content was 19.3 g/L, compared with the original prehydrolyzate, xylo-oligosaccharides DP 2-6 content increased by 32.7%, total xylose content of the original prehydrolyzate accounted for 62.9% of the volume.
Example 6
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの使用量が0.8wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.8:100であり、処理時間が30分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide used is 0.8 wt%, specifically, the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment liquid to be treated with calcium hydroxide is 0.8:100, and the treatment time is 30 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、55℃の温度及び5.5のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が1U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が5U/g加水分解液、処理時間が2時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 55° C. and a pH of 5.5. Here, the amount of laccase used was 1 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 5 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 2 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後の酵素処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よって酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.8wt%であり、具体的に、前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.8:100であることを意味して、処理時間が5分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the enzyme-treated solution was subjected to centrifugal separation, and the supernatant was removed to obtain an enzyme-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.8 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon and the enzymatic decomposition solution is 0.8:100. This means that the processing time is 5 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、よってポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifuge the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon, and collect the supernatant to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が84.5%、フルフラール除去率が100%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が20.1g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は38.2%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の65.2%を占めた。
実施例7
The results, according to the test, were 84.5% lignin removal rate, 100% furfural removal rate, xylooligosaccharide DP 2-6 content is 20.1 g / L, compared with the original pre-hydrolyzate, the xylooligosaccharide DP 2-6 content is increased by 38.2%, the total of the original pre-hydrolyzate accounted for 65.2% of the xylose content.
Example 7
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの使用量が0.8wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.8:100であることを意味して、処理時間が30分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide used is 0.8 wt%, specifically, it means that the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment solution to be treated with calcium hydroxide is 0.8:100. and the processing time is 30 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、55℃の温度及び5.5のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が2U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が5U/g加水分解液、処理時間が3時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 55° C. and a pH of 5.5. Here, the amount of laccase used was 2 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 5 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 3 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後の酵素処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よって酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.8wt%であり、具体的に、前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.8:100であることを意味して、処理時間が5分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the enzyme-treated solution was subjected to centrifugal separation, and the supernatant was removed to obtain an enzyme-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.8 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon and the enzymatic decomposition solution is 0.8:100. This means that the processing time is 5 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、よってポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifuge the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon, and collect the supernatant to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が88.7%、フルフラール除去率が100%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が21.1g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は45.1%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の68.8%を占めた。
実施例8
According to the test, the lignin removal rate in the original prehydrolyzate after being treated by the above steps (1) to (6) was 88.7%, the furfural removal rate was 100%, and the xylooligosaccharide DP 2-6 content was 21.1 g/L, compared with the original pre-hydrolyzate, the xylo-oligosaccharide DP 2-6 content increased by 45.1%, the total of the original pre-hydrolyzate accounted for 68.8% of the xylose content.
Example 8
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの使用量が0.6wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が30分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide used is 0.6 wt%, specifically, it means that the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment solution to be treated with calcium hydroxide is 0.6:100. and the processing time is 30 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、ラッカーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が1U/g加水分解液、処理温度55℃、処理時間が3時間、処理液pH値が5.5である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase. Here, the amount of laccase used is 1 U/g hydrolyzate, the treatment temperature is 55° C., the treatment time is 3 hours, and the pH value of the treatment solution is 5.5.
(4)ラッカーゼ処理後のラッカーゼ処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) The laccase-treated solution after the laccase treatment was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後のラッカーゼ処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よってラッカーゼ分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の使用量が0.6wt%であり、具体的に、前記活性化炭素とラッカーゼ分解液の質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が5分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the laccase-treated solution was centrifuged and the supernatant was removed to obtain a laccase-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.6 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon and the laccase decomposition solution is 0.6:100. This means that the processing time is 5 minutes.
(6)活性化炭素処理後のラッカーゼ分解液を遠心分離処理して、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifuge the laccase decomposed solution after the activated carbon treatment, and take the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(7)ステップ(6)で得られた上澄み液をキシラナーゼ処理し、ここでキシラナーゼの使用量が2U/gの上清であり、キシラナーゼの使用量が2U/gの加水分解液とは、加水分解液1グラムあたり2Uのキシラナーゼが添加されるということであり、前記加水分解液は上澄み液である。処理温度は55℃、処理時間は3時間、上澄み液のpH値は5.5だった。 (7) The supernatant obtained in step (6) is treated with xylanase, wherein the amount of xylanase used is 2 U/g in the supernatant, and the hydrolyzate with the amount of xylanase used is 2 U/g, This means that 2U of xylanase is added per gram of lysate, and the hydrolyzate is the supernatant. The treatment temperature was 55° C., the treatment time was 3 hours, and the pH value of the supernatant was 5.5.
(8)キシラナーゼ処理後の加水分解液を沸騰水浴に入れ、10分間処理した。 (8) The hydrolyzate after xylanase treatment was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(9)ステップ(8)の水浴処理後の酵素加水分解液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、よってポプラキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心速度が4500rpm、遠心時間が5分である。 (9) The enzymatic hydrolyzate after the water bath treatment in step (8) is centrifuged and the supernatant is removed to obtain a purified poplar xylooligosaccharide. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(9)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が82.2%、フルフラール除去率が94.2%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が20.3g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は39.6%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の66.1%を占めた。
実施例9
The results were 82.2% lignin removal rate, 94.2% furfural removal rate, xylo-oligo The content of sugar DP 2-6 is 20.3 g/L, compared with the original pre-hydrolyzate, the content of xylooligosaccharide DP 2-6 is increased by 39.6%, and the original pre-hydrolyzate accounted for 66.1% of the total xylose content of
Example 9
ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理した後、上澄み液を取り、以下のステップに従ってキシロオリゴ糖を調製する。
(1)上澄み液を室温の条件下で水酸化カルシウム処理した。ここで、水酸化カルシウムの使用量が0.6wt%であり、具体的に、水酸化カルシウムと水酸化カルシウム処理しようとする処理液との質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が10分である。
After centrifuging the poplar hot water pre-hydrolyzate, the supernatant is taken and xylooligosaccharides are prepared according to the following steps.
(1) The supernatant was treated with calcium hydroxide at room temperature. Here, the amount of calcium hydroxide used is 0.6 wt%, specifically, it means that the mass ratio of calcium hydroxide and the treatment solution to be treated with calcium hydroxide is 0.6:100. and a processing time of 10 minutes.
(2)水酸化カルシウム処理後の上澄み液を遠心分離処理し、上澄み液を取る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (2) Centrifuge the supernatant after the treatment with calcium hydroxide, and remove the supernatant. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
(3)ステップ(2)によって得られた上澄み液を、55℃の温度及び5.5のpHの条件下でラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理する。ここで、ラッカーゼの使用量が0.5U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が1U/g加水分解液、処理時間が2時間である。 (3) The supernatant obtained in step (2) is treated with laccase synergistic xylanase at a temperature of 55° C. and a pH of 5.5. Here, the amount of laccase used was 0.5 U/g hydrolyzate, the amount of xylanase used was 1 U/g hydrolyzate, and the treatment time was 2 hours.
(4)ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理後の酵素処理液を沸騰水浴に入れて10分間処理した。 (4) Laccase The synergistic xylanase treated solution was placed in a boiling water bath and treated for 10 minutes.
(5)沸騰水浴処理後のラッカーゼ処理液を遠心分離処理し、上澄み液を取り、酵素分解液を得て、室温の条件下で活性化炭素処理した。ここで、前記活性化炭素吸着処理に使用される活性化炭素の量が0.6wt%であり、具体的に、前記活性化炭素と酵素分解液の質量比が0.6:100であることを意味して、処理時間が5分である。 (5) After the boiling water bath treatment, the laccase-treated solution was subjected to centrifugal separation, and the supernatant was removed to obtain an enzyme-decomposed solution, which was treated with activated carbon at room temperature. Here, the amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.6 wt%, and specifically, the mass ratio of the activated carbon and the enzymatic decomposition solution is 0.6:100. means that the processing time is 5 minutes.
(6)活性化炭素処理後の酵素分解物を遠心分離処理して、上澄み液を取り、ポプラのキシロオリゴ糖の精製液を得る。ここで、遠心の速度が4500rpm、遠心の時間が5分である。 (6) Centrifugation of the enzymatic decomposition product after the treatment with activated carbon is performed, and the supernatant is taken to obtain a purified solution of poplar xylooligosaccharides. Here, the centrifugation speed is 4500 rpm and the centrifugation time is 5 minutes.
結果は、テストによれば、上記ステップ(1)~(6)によって処理された後、元の前加水分解液中のリグニン除去率が76.5%、フルフラール除去率が93.6%、キシロオリゴ糖DP2~6の含有量が18.3g/Lであり、元の前加水分解液と比較して、キシロオリゴ糖DP2~6含有量は25.9%増加し、元の前加水分解液の総キシロース含有量の59.6%を占めた。 The results were 76.5% lignin removal, 93.6% furfural removal, xylo-oligo The content of sugar DP 2-6 is 18.3 g/L, compared with the original pre-hydrolyzate, the content of xylooligosaccharide DP 2-6 is increased by 25.9%, and the original pre-hydrolyzate accounted for 59.6% of the total xylose content of
本発明は、生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の精製と調製の方法、並びにそれによって調整されたポプラキシロオリゴ糖の精製液、キシロオリゴ糖の固体及びその適用を提供し、本発明は、物理、化学、及び生物の統括的な方法によって、ポプラ前加水分解液の精製プロセスとキシロオリゴ糖の調製プロセスを同時に完了し、従来の方法によって前加水分解液のキシロオリゴ糖を調製するプロセスに存在する複雑な製造工程、複雑な操作、高い製造コストなどの問題を克服し、キシロオリゴ糖の収率と純度を低下させない条件下で、製造サイクルを大幅に短縮し、製造プロセスでのエネルギー消費を削減し、ポプラ熱湯前加水分解液の高価値利用を実現した。本発明によって提供される調製方法は、キシロースの収率及び純度を改善でき、且つ操作が簡単であり、工業生産に有益であり、良好な実用的適用価値を有する。 The present invention relates to a method for purifying and preparing poplar xylooligosaccharide purified liquid by bioenzymatic synergistic physical and chemical methods, and poplar xylooligosaccharide purified liquid prepared thereby, xylooligosaccharide solid and its application. According to the present invention, the purification process of poplar prehydrolyzate and the preparation process of xylooligosaccharides are simultaneously completed by comprehensive physical, chemical and biological methods, and the xylooligosaccharides of prehydrolyzate are obtained by conventional methods. Overcoming problems such as complicated manufacturing steps, complicated operations, and high manufacturing costs in the sugar preparation process, the production cycle can be greatly shortened under conditions that do not reduce the yield and purity of xylooligosaccharides. Reduced energy consumption in the process and realized high-value utilization of pre-hydrolyzed poplar hot water. The preparation method provided by the present invention can improve the yield and purity of xylose, is simple to operate, is beneficial to industrial production, and has good practical application value.
本発明は前加水分解液でキシロオリゴ糖の精製液を精製・調製するプロセスを提供し、この方法は、環境に優しくて、プロセスに必要な水酸化カルシウム、活性化炭素、ラッカーゼ、キシラナーゼなどの医薬品試薬は環境に汚染することが少なく、機器に特別な要件がない。 The present invention provides a process for purifying and preparing a purified solution of xylo-oligosaccharides from a prehydrolyzed solution, which is environmentally friendly and uses pharmaceuticals such as calcium hydroxide, activated carbon, laccase, and xylanase required for the process. Reagents are less polluting to the environment and there are no special requirements for equipment.
上記の実施例は、本発明を詳細に説明しているが、それらは、すべての実施形態ではなく、本発明の実施形態の一部にすぎない。本実施例に基づいて、創造性なしに他の実施形態を得ることができるが、このような実施例のすべても本発明の保護範囲に属する。
While the above examples describe the present invention in detail, they are only some of the embodiments of the present invention, rather than all of the embodiments. Based on this embodiment, other embodiments can be obtained without creativity, and all such embodiments also belong to the protection scope of the present invention.
Claims (4)
前記水酸化カルシウム処理の前には、ポプラ熱湯前加水分解液を遠心分離処理して、上澄み液を取って水酸化カルシウム処理することが含まれ、
前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、遠心分離の時間が4~6分であり、
前記水酸化カルシウムの使用量が0.4~0.8wt%、
前記水酸化カルシウムの処理時間が10~30分であり、
前記水酸化カルシウム処理の後には、遠心分離後に上澄み液を取ることが含まれ、前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、前記遠心分離時間が5~8分であり、
前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理の具体的な条件は、ラッカーゼの使用量が1~2U/g加水分解液、キシラナーゼの使用量が2~5U/g加水分解液、加水分解液のpH値が4.5~6.5、処理時間が1~3時間、処理温度が45~55℃であり、
前記ラッカーゼ相乗的なキシラナーゼ処理の後には、酵素処理材料溶液を遠心分離処理して上澄み液を取って、よって酵素加水分解液を得ることが含まれ、前記酵素加水分解液を活性化炭素吸着処理し、
前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、
遠心分離時間が5~8分であり、
前記吸着処理の後には、活性化炭素処理後の酵素加水分解液を遠心分離処理して上澄み液を取り、よってキシロオリゴ糖の精製液を得ることが含まれ、
前記遠心分離の速度が4000~4500rpm、
前記遠心分離の時間が5~8分である
ことを特徴とする生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法。 A poplar hot water pre-hydrolyzate is sequentially subjected to calcium hydroxide treatment, laccase synergistic xylanase treatment, and activated carbon adsorption treatment to obtain a purified solution of xylo-oligosaccharides ;
Before the calcium hydroxide treatment, the pre-hydrolyzed poplar hot water solution is centrifuged, and the supernatant is removed and treated with calcium hydroxide.
The centrifugation speed is 4000-4500 rpm, the centrifugation time is 4-6 minutes,
The amount of calcium hydroxide used is 0.4 to 0.8 wt%,
The calcium hydroxide treatment time is 10 to 30 minutes,
After the calcium hydroxide treatment, it includes taking the supernatant after centrifugation, the centrifugation speed is 4000-4500 rpm, the centrifugation time is 5-8 minutes,
The specific conditions for the laccase synergistic xylanase treatment are as follows: laccase used in an amount of 1 to 2 U/g hydrolyzate, xylanase used in an amount of 2 to 5 U/g in the hydrolysate, and the hydrolyzate pH value of 4. .5 to 6.5, the treatment time is 1 to 3 hours, the treatment temperature is 45 to 55 ° C.,
After said laccase synergistic xylanase treatment, the enzymatically treated material solution is subjected to centrifugation treatment and the supernatant is removed, thus obtaining an enzymatic hydrolyzate, wherein said enzymatic hydrolyzate is subjected to activated carbon adsorption treatment. death,
the centrifugation speed is 4000 to 4500 rpm;
Centrifugation time is 5 to 8 minutes,
After the adsorption treatment, the enzymatic hydrolyzate after the activated carbon treatment is centrifuged to remove the supernatant, thereby obtaining a purified xylooligosaccharide solution,
the centrifugation speed is 4000 to 4500 rpm;
The centrifugation time is 5-8 minutes
A method for preparing a purified solution of poplar xylooligosaccharides by synergistic physical and chemical methods of bioenzymes, characterized by:
請求項1に記載の生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法。 According to the bioenzymatic synergistic physical and chemical process of claim 1, wherein the poplar hot water prehydrolyzate includes prehydrolyzate produced by hot water pretreatment during the production of kraft dissolving pulp. A method for preparing a purified solution of poplar xylooligosaccharides.
前記活性化炭素吸着処理の時間は5~10分である
請求項1に記載の生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法。 The amount of activated carbon used in the activated carbon adsorption treatment is 0.4 to 0.8 wt%,
The time of the activated carbon adsorption treatment is 5 to 10 minutes
A method for preparing a purified solution of poplar xylooligosaccharides by the synergistic physical and chemical method of biological enzymes according to claim 1 .
前記沸騰水浴処理の時間が5~15分である
請求項1に記載の生物酵素の相乗的な物理的及び化学的方法によるポプラキシロオリゴ糖の精製液の調製方法。
after said laccase synergistic xylanase treatment comprising a boiling water bath treatment for the enzymatically treated material solution;
The method for preparing poplarxylooligosaccharide purified liquid by bioenzymatic synergistic physical and chemical method according to claim 1, wherein the boiling water bath treatment time is 5-15 minutes.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910324716.XA CN110042133B (en) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Method for purifying and preparing poplar xylo-oligosaccharide by biological enzyme synergistic physical and chemical method |
CN201910324716.X | 2019-04-22 | ||
PCT/CN2020/077589 WO2020215897A1 (en) | 2019-04-22 | 2020-03-03 | Method for preparing poplar xylooligosaccharide purified liquid, poplar xylooligosaccharide purified liquid, xylooligosaccharide solid prepared therefrom and use thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021531789A JP2021531789A (en) | 2021-11-25 |
JP7141774B2 true JP7141774B2 (en) | 2022-09-26 |
Family
ID=67278420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021503865A Active JP7141774B2 (en) | 2019-04-22 | 2020-03-03 | Method for preparing purified solution of poplar xylooligosaccharide, purified solution of poplar xylooligosaccharide prepared by the method, solid xylooligosaccharide and use thereof |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7141774B2 (en) |
CN (1) | CN110042133B (en) |
WO (1) | WO2020215897A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110042133B (en) * | 2019-04-22 | 2021-06-04 | 齐鲁工业大学 | Method for purifying and preparing poplar xylo-oligosaccharide by biological enzyme synergistic physical and chemical method |
CN114410707B (en) * | 2022-01-25 | 2023-08-15 | 齐鲁工业大学 | Method for purifying sugar in broadleaf wood pulp prehydrolysis liquid |
CN115109171B (en) * | 2022-08-09 | 2023-07-04 | 大连工业大学 | Method for high-purity separation and purification of dissolved sugar in wood fiber prehydrolysis liquid |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102660606A (en) | 2012-05-04 | 2012-09-12 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | Bio-preparation method for production of high-purity xylo-oligosaccharide and coproduction of arabinose and xylose |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0905306A1 (en) * | 1997-09-26 | 1999-03-31 | Consortium für elektrochemische Industrie GmbH | Multicomponent system for modifying, decomposing or bleaching lignin or lignin-containing materials and method of using this system |
CN102605021A (en) * | 2012-03-31 | 2012-07-25 | 天津现代职业技术学院 | Method for preparing xylo-oligosaccharide syrup and powdered sugar by using complex enzyme |
CN103740787B (en) * | 2014-01-17 | 2016-05-11 | 山东大学 | A kind of method of utilizing leaf wood dissolving pulp prehydrolysis waste liquid Production by Enzymes xylo-oligosaccharide |
CN108411044B (en) * | 2018-04-04 | 2021-04-30 | 齐鲁工业大学 | Ultrasonic-assisted purification method for xylose in eucalyptus hot water prehydrolysis liquid |
CN110042133B (en) * | 2019-04-22 | 2021-06-04 | 齐鲁工业大学 | Method for purifying and preparing poplar xylo-oligosaccharide by biological enzyme synergistic physical and chemical method |
-
2019
- 2019-04-22 CN CN201910324716.XA patent/CN110042133B/en active Active
-
2020
- 2020-03-03 WO PCT/CN2020/077589 patent/WO2020215897A1/en active Application Filing
- 2020-03-03 JP JP2021503865A patent/JP7141774B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102660606A (en) | 2012-05-04 | 2012-09-12 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | Bio-preparation method for production of high-purity xylo-oligosaccharide and coproduction of arabinose and xylose |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
DONG, Ji-ran et al.,Study on the Removal of Lignin from Eucalyptus Pre-hydrolysis Liquid by Laccase Combined with Activated Carbon Treatment,China Pulp & Paper,2018年,Vol.37, No.9,pp.9-16 |
XU, Feng et al.,Effect of P Factor on Dissolution of Poplar Hemicellulose during the Hydrothermal Pretreatment Process,China Pulp & Paper,2018年,Vol.37, No.8,pp.1-7 |
YANG, Haiyan et al.,Production of xylooligosaccharides by xylanase from Pichia stipitis based on xylan preparation from triploid Populas tomentosa,Bioresource technology,Vol.102. No.14,2011年,pp.7171-7176,DOI: 10.1016/j.biortech.2011.03.110 |
ZHOU, Haifeng,Effect of Lignin Sulfonation on Enzymatic Lignin Modification and Saccharification of Woody Biomass,華南理工大学博士学位論文,2014年05月,pp.I-VI, 27-49 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021531789A (en) | 2021-11-25 |
CN110042133A (en) | 2019-07-23 |
CN110042133B (en) | 2021-06-04 |
WO2020215897A1 (en) | 2020-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7141774B2 (en) | Method for preparing purified solution of poplar xylooligosaccharide, purified solution of poplar xylooligosaccharide prepared by the method, solid xylooligosaccharide and use thereof | |
CN101855368B (en) | Process for preparing a sugar product | |
CN108411044B (en) | Ultrasonic-assisted purification method for xylose in eucalyptus hot water prehydrolysis liquid | |
CN106715704B (en) | Method for producing sugar solution | |
JP2012504935A (en) | Two-stage enzymatic hydrolysis method for treating lignocellulosic materials | |
CN106011199B (en) | Pretreatment method of crop straws | |
CN104651964A (en) | Preparation method of cellulose nanofiber | |
CN109825542B (en) | Method for removing lignin in hot water prehydrolysis liquid and preparing xylo-oligosaccharide | |
CN110616237A (en) | Method for preparing xylo-oligosaccharide from steam-exploded plant fiber raw material | |
JP2012504936A (en) | Treatment of lignocellulosic materials using disc refining and enzymatic hydrolysis | |
CN104136466A (en) | Integrated biorefinery | |
CN103468834A (en) | Method for preparing xylooligosaccharide by treating plant fibers via neutral sulfite | |
AU2023213772A1 (en) | Method for purifying sugars in pre-hydrolysis liquor of hardwood pulping | |
CN106591395A (en) | Method for improving lignocellulose enzymolysis efficiency by lignocellulose pretreatment through ultrasonic-microwave synchronously-assisted ionic liquid system | |
JP6890134B2 (en) | A method for producing cellulase from pretreated lignocellulosic juice residue | |
CN108300747B (en) | Method for improving saccharified efficiency of silvergrass enzymolysis by utilizing sodium chlorite pretreatment | |
CN110699403A (en) | Method for improving purification efficiency of xylooligosaccharide in hardwood pulping prehydrolysis liquid | |
JP5701632B2 (en) | Sugar-containing composition | |
CN109627347B (en) | Pretreatment method of cellulose | |
CN1274702C (en) | Process for preparing xylo-oligosaccharide through high temperature degradation of xylan | |
CN111349671A (en) | Method for promoting wood chip enzymolysis through combined pretreatment | |
CN111100305A (en) | Process method for co-producing oligosaccharide, lignin and unbleached pulp by taking residues of alcohol production through corn straw fermentation as raw materials | |
Li et al. | Ethanosolv pretreatment of bamboo with dilute acid for efficient enzymatic saccharification | |
Lanka et al. | Studies on different detoxification methods for the acid hydrolysate of lignocellulosic substrate Saccharum spontaneum | |
WO2015087422A1 (en) | Method for producing ethanol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220301 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220601 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220727 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220830 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220905 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7141774 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |