木糖生產(chǎn)原料及來(lái)源分析

1、木糖生產(chǎn)原料及來(lái)源分析(1)組成分類半纖維素是由兒種不同單糖(五碳糖和六碳植)構(gòu)成的異質(zhì)多聚物叫 包括 木精、葡萄鐮、阿拉伯鐮等.半纖維素I:要分為兩大類：聚木摭類、聚葡萄鐮甘露類半纖維素，聚木糖矩 主要是禾本科草類以及制葉材的平纖維素,水解生成木糖、阿拉 伯糖、葡糖等.聚葡萄搪H露類：主要是針葉木的半纖維素,水解生成葡萄糖、汁露糖。L .sratoJSjrmo 網(wǎng) pGucsraJHriyiic I ex 炒 wll 心r#呵 grcop L,圈1.2半纖維素L木橐糖美XXLGXXFQXLFG圖1.3半纖維素（聚藺匐粘甘露類）rvwiw-1.1qrvum an rdC0et（2）物化性質(zhì)纖維

2、素和K纖維素相比，纖維素要更穩(wěn)定，纖維素不溶丁水，不溶丁堿，在 稀酸液環(huán)境中1DITC不溶解，在16080C的稀酸環(huán)境中才能水解成葡萄糖，而 半纖維素可以溶丁稀堿，100C條件下的稀酸環(huán)境中可水解成單糖4 般情況下, 天然半纖維素的溶解度較分離出來(lái)的半纖維素的溶解度要低，含葡萄糖醛酸基多 的木聚糖吏容易提取。針葉木聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖比闊葉木聚阿拉伯植葡 萄稽醛酸木熟的溶解度大。因此我們要把半纖維素含鼠高作為原料的首選標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)丁半纖維素水解，除 了町以得到木翱以外，還町以得到阿拉伯糖、甘露糖、半乳耕、匍可格等以及糖 醪酸等非糖類有機(jī)物。這些水解成分中，以木糖、阿拉伯糖含扇最高，其次是多 縮

3、己糖，如甘己糖、半乳己、葡己糖等。自然界中、K纖維素主要以多縮戊聚糖的形式中存在，水解產(chǎn)物較復(fù)雜。不同 枇物的半纖維素水解物組成何較大的區(qū)別。同一植物，不同部位的半纖維素組成 也不同，不同生K期，其F纖維素比例也不同但在生產(chǎn)中檢驗(yàn)時(shí)，往往刪定還 原物，結(jié)果能起還原作用的糖醛酸，也誤算為還原物。因此，常常表現(xiàn)為水解工 序產(chǎn)糖率偏高叫3、酶解半纖維素是一群復(fù)合聚糖的總稱.囚此酶解需要多種酶協(xié)同作用凱根據(jù)實(shí) 際的木糖生產(chǎn)需安，應(yīng)選擇能水解多縮戊聚糖的防，如木聚粘酶。木聚糖酶在一 定的環(huán)境條件下可將半纖維素酶解.且只將戊聚糖水解.己聚椎不會(huì)被水解.也 不會(huì)水解其它非犧有機(jī)物，可以得到較為純凈的木械液。

4、1.3.2主要生產(chǎn)原料木糖主要是由梢物纖維中的米纖維素（主要為多縮戊糖）經(jīng)水解制得，通常 只要含有多縮戊糖的植物都能作為生產(chǎn)木糖的原料。植物都含有纖維素、平纖維 素（主要為多縮戊糖）、木素等，但*要還是農(nóng)業(yè)植物的半纖含晨高，像II庶渣、 玉米芯、稻草、麥枯、花生殼、揶子殼等.作為I：業(yè)化生產(chǎn)木糖的理想原料.不是何種富含多縮戊機(jī)的農(nóng)業(yè)植物都訶以.H具有一定的選擇性：肖先原料要求多縮戊糖的含量要高，而且雜質(zhì)成分(主要為非糖有機(jī)質(zhì)) 要少。其次要求產(chǎn)最要大，能滿足T.業(yè)化的巨大需求，目.與其他T業(yè)原料競(jìng)爭(zhēng) 矛盾小。目前木糖生產(chǎn)的原料主要有玉米秸殲、甘蔗渣、玉米芯、樺木箸，這些原料 主要是以農(nóng)業(yè)植物廢

5、料的形式被利用，不僅多縮戊糖含量高，而且產(chǎn)量大，是生 產(chǎn)木植較為理想的原料，除此之外還有H.蔗髓、稻殼、棉籽殼等也可以作為理想 的木糖生產(chǎn)原料，兒種主要植物纖維原料成分情況如表1.4所示表1.4兒種主要植物纖植原料的成分名禰纖維素含量()半纖維紊含量(%)木質(zhì)素含量()II誰(shuí)渣42-4524-25IX-20玉米芯32-3635-4017-20玉米秸稈40.221-2318.8稻草38-4319-2410.5樺木4526-27.520-21稻殼35.5-4316-2221-26棉籽充27-4823-2520-24甘髓352219從去1.4中可以看出，表的中植物纖維原料中平纖維素的含量即多縮戊糖含

6、 量基本在16%40%之間。結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)的實(shí)際情況綜合考慮，生產(chǎn)木糖的原料 以玉米芯和14蔗渣最為理想。日前我國(guó)木糖行業(yè)主要以玉米芯為原料生產(chǎn),也有 部分采用甘蔗渣及樺木生產(chǎn)，但規(guī)模相對(duì)較小.主要的生產(chǎn)原料情況：(1)玉米芯玉米是-種早地高產(chǎn)農(nóng)作物，是-種重要的糧食作物，占整個(gè)糧食作物總產(chǎn) 鼠的比例很大，玉米作為我國(guó)主要的糧食作物，其種植I乂域主要集中在我國(guó)的東 北地區(qū)，K次是華北地區(qū)和西南地區(qū)，K中乂以黑龍江、遼寧、河北、山東、河 南、四川、貴州、廣西等為主要省區(qū)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2013年我國(guó)玉米總產(chǎn)量 達(dá)到2.14億噸。玉米芯是玉米加匚脫粒后的玉米棒，玉米芯的最約占整個(gè)玉米產(chǎn)廚的20%左

7、 右,2013年.我國(guó)玉米芯的產(chǎn)量估計(jì)在四千萬(wàn)噸左右.玉米芯中富含多縮戊糖， 不同地區(qū)的玉米芯，含量也不同，通常北方玉米芯的所含的多縮戊糖要比南方的含量啟j。我國(guó)東北的玉米芯多縮戊糖的含量約為40%42%.華北地區(qū)的約為 35%4D%,南方的玉米芯在35%以下。玉米芯的組成如表1-5所示近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是食品行業(yè)的迅猛發(fā)展，木械行業(yè)也迎 來(lái)了嶄新的春天，涌現(xiàn)出了一大批上規(guī)模的木糖、木糖醇生產(chǎn)企業(yè)，例如山東的 福田糖醇、龍力生物、協(xié)力生物等企業(yè)浙江的華康藥業(yè)，還有河南、河北的企 業(yè)。這些企業(yè)除華康約業(yè)外大多地處我國(guó)北方玉米主產(chǎn)區(qū).玉米芯資源充足.因 此他們主要以玉米芯為原料生產(chǎn)木

8、糖。表1.5玉米花組成單位成分玉米芯芯髓木質(zhì)環(huán)形體粗疏膜片約度膜片組成1001.950.337.8乙醉溶解物含星545.64100eC水溶物含雖8.77.49.5纖維素含最41235.74735.7半纖緯素含蛀3637373734.634.736.5木聚鞘含雖3030.131.6木質(zhì)素含雖6.15.46.8果膠含傳3.13.23.2 （含芯幼）淀粉含呈0.0140.0140.015 （含芯髓）己聚柄含最34.939.930.2 （含芯槌UII蔗渣H蔗是一種具有很K的生K期的熱帶和南亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物。H蔗在我國(guó)主要 分布兩廣地區(qū)、臺(tái)灣地區(qū)、福建、海南、云南、湖南等省區(qū)。計(jì)蔗渣是It蔗榨取蔗犧后的副

9、產(chǎn)物，主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等成 分組成。而半纖維素是各種單糖的聚合物，包括木瓠、阿拉伯格和葡有糖等。H 蔗渣的產(chǎn)景約為H茴產(chǎn)最的五分之一，II諭，我國(guó)H蔗浩產(chǎn)量每年約xooo萬(wàn)噸左 右。雖然蔗渣多縮戊糖的含最相對(duì)玉米芯來(lái)說(shuō)要低一些，但蔗渣相對(duì)比較集中， 價(jià)格也要比玉米芯低很多，是生產(chǎn)木糖較為理想的一種原料。II蔗渣主要成分組 成如表1.6所示。目前中國(guó)企業(yè)一般將蔗渣用于鍋爐焚燒產(chǎn)蒸汽聯(lián)產(chǎn)發(fā)電或者用于紙漿造紙行 業(yè)，基本只是利用了其中的纖維素和素質(zhì)素成分，其半纖維的組分并沒(méi)有得到利 用。因此為r更好的利用資源，將蔗渣中的半纖維素成分水解，用丁生產(chǎn)木糖并 聯(lián)產(chǎn)阿拉伯耕,水解渣仍可用于焚燒

10、或制漿造紙相比蔗渣直接焚燒可多得到木 糖和L阿拉伯糖這兩種附加值極高的產(chǎn)品，極大得提高了蔗渣的綜金利用程度， 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常顯著。以蔗渣為原料的木糖生產(chǎn)在中國(guó)國(guó)內(nèi)起步相對(duì)較晚，最早以蔗渣為原料生產(chǎn) 木植的企業(yè)是福建漳州糖廠，據(jù)了解，漳州糖廠蔗渣木糖生產(chǎn)線多年前己停產(chǎn)。 LI前.國(guó)內(nèi)以H.蔗渣生產(chǎn)木糖規(guī)模較大的生產(chǎn)廠家只有云南永德糖業(yè)，產(chǎn)能約2000 噸/年。由于甘蔗渣纖維組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，致密的結(jié)構(gòu)不容易透水，對(duì)化學(xué)試劑或 酶制劑的可及件有-定的影響，因此常常會(huì)水解（酶解）速度慢、效果差。這可 能是利FHH麓渣生產(chǎn)木糖一個(gè)敏待解決的問(wèn)題。蔗渣與玉米芯相比較具有的優(yōu)勢(shì)：就渣的多縮戊糖含量雖然比玉米芯低，但阿拉伯糖含最相對(duì)要高?？梢月?lián) 產(chǎn)高削加值的L阿拉伯稽產(chǎn)品。蔗渣水解提取單糖（木械、