張 婷,孫德嬌,王彩衣,黃 鑫,陳少?gòu)?qiáng),黎飛望,楊 齊

(1.南寧學(xué)院食品與質(zhì)量工程學(xué)院,廣西南寧 530200;2.廣西多得樂(lè)生物科技有限公司,廣西南寧 530028)

低聚糖是由2-10個(gè)單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的聚合物,分子量為300-2 000,其種類較多,常見(jiàn)的有低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖等[1]。其中,功能性低聚糖具有獨(dú)特的益生元活性、工藝特性和生理效應(yīng),能促進(jìn)腸道內(nèi)益生菌生長(zhǎng)、改善腸道功能、維持腸道菌群平衡以及作為糖脂和糖蛋白組成部分參與人體正常機(jī)能等,因此,功能性低聚糖常被應(yīng)用于食品和保健品等行業(yè)[2-4]。與其他低聚糖相比,低聚木糖具有成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì),能夠極大地刺激雙歧桿菌(Bifidobacteriumsp.)和乳酸菌(Lactobacillussp.)的生長(zhǎng),因此在食品配料方面具有很大的潛力[5]。

玉米芯、甘蔗渣、稻草、麥麩等農(nóng)業(yè)廢棄物中富含木質(zhì)纖維素,木質(zhì)纖維素主要包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,其中,甘蔗渣含有纖維素32%-45%、半纖維素20%-32%和木質(zhì)素17%-32%[6]。半纖維素的主要組成成分是木聚糖,且商業(yè)低聚木糖的原料通常來(lái)自木質(zhì)纖維素中的木聚糖,因此,甘蔗渣可以作為廉價(jià)的生產(chǎn)原料,通過(guò)自水解、化學(xué)法、物理法和酶促法制備低聚木糖[7]。相較于自水解、化學(xué)法和物理法,酶促法反應(yīng)更加溫和,生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保,更適合工業(yè)化生產(chǎn)的需求[7]。木聚糖酶(EC 3.2.1.8)作用于木聚糖主鏈內(nèi)的糖苷鍵,但由于甘蔗渣內(nèi)纖維素、半纖維素和木質(zhì)素這3種主要成分相互交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),木聚糖酶很難透過(guò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)合到木聚糖上進(jìn)行水解反應(yīng),因此必須對(duì)甘蔗渣進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理[8,9]。甘蔗渣預(yù)處理的方法包括常規(guī)(物理、化學(xué)、生物、機(jī)械、熱化學(xué))和非常規(guī)(離子液體/電)預(yù)處理,如高濃度堿處理甘蔗渣(Alkali treated Sugarcane Bagasse,ASB)或蒸汽爆破預(yù)處理等,不僅不夠環(huán)保,而且前期投資大、能耗高,均無(wú)法滿足大規(guī)模工業(yè)制備需求[10-12]。堿處理能夠破壞木質(zhì)素的結(jié)構(gòu),削弱木質(zhì)素和纖維素、木聚糖之間的氫鍵及化學(xué)聯(lián)系,從而導(dǎo)致纖維素和木聚糖暴露以及木聚糖溶解;酸處理則有助于溶解和破碎纖維素原纖維和半纖維素[13]。本研究首先通過(guò)低濃度堿/酸處理法提取甘蔗渣中的木聚糖,然后利用木聚糖酶對(duì)提取出的木聚糖進(jìn)行酶解,并對(duì)堿/酸處理?xiàng)l件及酶解條件進(jìn)行單因素試驗(yàn),最后通過(guò)響應(yīng)面法對(duì)木聚糖酶的酶解工藝進(jìn)行優(yōu)化。該工藝是一種從木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中制備低聚木糖的潛在策略,為甘蔗渣的高值化利用以及更好地制備低聚木糖提供了新思路和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甘蔗渣來(lái)自廣西糖業(yè)集團(tuán)良圻制糖有限公司,經(jīng)干燥粉碎后過(guò)80目篩備用。經(jīng)測(cè)定,甘蔗渣樣品中含有纖維素43.7%,木質(zhì)素22.1%,木聚糖21.2%。KOH、濃H2SO4、甲醇、蛋白胨、酵母提取物、NaCl等均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;D-(+)-木糖(色譜純,純度≥98%)、低聚木糖(聚合度為2-6;色譜純,純度≥98%)標(biāo)準(zhǔn)品、異丙基-β-D-硫代半乳糖苷等均購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司。木聚糖酶rAfxynA為木聚糖酶基因AfxynA的大腸桿菌(Escherichiacoli)表達(dá)產(chǎn)物,其最適作用溫度為50 ℃,最適作用pH值為7.0[14]。

1.2 低聚木糖的生產(chǎn)工藝

將甘蔗渣粉末與KOH溶液(0.1-0.5 mol/L)混合,于高溫(90-130 ℃)下處理0.5-2.5 h以脫除木質(zhì)素,然后用水沖洗甘蔗渣至中性并烘干,得到ASB[13]。將ASB與H2SO4溶液(0.05-0.25 mol/L)混合以進(jìn)行酸水解,在50-90 ℃下處理0.5-2.5 h,然后調(diào)節(jié)混合液pH值至中性并加入10-50 U/g ASB木聚糖酶進(jìn)行酶解反應(yīng),在30-55 ℃下處理2-10 h。最后,通過(guò)高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)法檢測(cè)酶解產(chǎn)物中低聚木糖和木糖的含量并計(jì)算其產(chǎn)率。

1.3 堿處理單因素試驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取甘蔗渣粉末10 g,裝入500 mL三角瓶中,按固液比1∶10 g/mL加入KOH溶液,充分混勻后密閉瓶口,置于高壓蒸汽滅菌鍋中進(jìn)行堿處理。選取KOH濃度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mol/L)、堿處理溫度(90、100、110、120、130 ℃)、堿處理時(shí)間(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h) 3個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn),按照1.2節(jié)的工藝得到ASB,檢測(cè)ASB中木質(zhì)素脫除率和木聚糖保留率。

1.4 木質(zhì)素脫除率和木聚糖保留率的檢測(cè)

根據(jù)Sluiter等[15]的方法檢測(cè)甘蔗渣中木質(zhì)素和木聚糖的含量,計(jì)算木質(zhì)素脫除率和木聚糖保留率。將0.3 g甘蔗渣與3 mL 72% (V/V) H2SO4混合,然后在30 ℃下孵育1 h,用去離子水將H2SO4濃度稀釋至4% (V/V)后,于121 ℃、105Pa下孵育1 h,使用過(guò)濾坩堝進(jìn)行固液分離,并在121 ℃下干燥固體部分至恒重。隨后,將干燥固體在575 ℃的馬弗爐(上海黔通儀器科技有限公司)中放置4 h,稱量殘留物即得灰分質(zhì)量。不溶性木質(zhì)素的質(zhì)量則由干燥固體質(zhì)量減去灰分質(zhì)量而得。此外,濾液中的酸溶性木質(zhì)素使用SynergyTMH1自動(dòng)酶標(biāo)儀(BioTek Instruments,Inc.,Winooski,VT,USA)在240 nm處進(jìn)行測(cè)定。采用HPLC測(cè)定濾液中木糖的濃度[13],以78%乙腈為溶劑,在溫度30 ℃、流速為1.0 mL/min的條件下進(jìn)行等密度洗脫,計(jì)算得到濾液中木糖的含量,木糖的含量乘以0.88換算出木聚糖的含量。本研究以木質(zhì)素脫除率和木聚糖保留率的總和(Y/%)作為衡量堿處理效果的指標(biāo),公式如下:

木質(zhì)素脫除率(%)=

100%,

木聚糖保留率(%)=

1.5 酸處理單因素試驗(yàn)

向ASB中加入H2SO4溶液,固液比為1∶10 g/mL,充分混勻后進(jìn)行酸處理。選取H2SO4濃度(0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mol/L)、酸處理溫度(50、60、70、80、90 ℃)、酸處理時(shí)間(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h) 3個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn),按照1.2節(jié)工藝進(jìn)行后續(xù)的酶解反應(yīng),最后檢測(cè)酶解產(chǎn)物中低聚木糖和木糖的產(chǎn)量,并計(jì)算低聚木糖和木糖的產(chǎn)率。

1.6 低聚木糖和木糖產(chǎn)率的計(jì)算

ASB中的木聚糖含量參考1.4節(jié)的方法進(jìn)行測(cè)定,酶解后的低聚木糖和木糖通過(guò)HPLC進(jìn)行測(cè)定,以78%乙腈為溶劑,在溫度30 ℃、流速為1.0 mL/min的條件下進(jìn)行等密度洗脫,根據(jù)峰面積計(jì)算得到低聚木糖和木糖的濃度,再乘以酶解反應(yīng)體系的體積,得到低聚木糖和木糖的產(chǎn)量,按照下列公式計(jì)算低聚木糖和木糖的產(chǎn)率。

低聚木糖產(chǎn)率(%)=

1.7 木聚糖酶酶解的單因素試驗(yàn)

將酸處理之后的甘蔗渣固液混合物調(diào)整pH值至7.0,然后加入木聚糖酶,在水浴鍋中振蕩酶解,選取木聚糖酶用量(10、20、30、40、50 U/g ASB)、酶解溫度(35、40、45、50、55 ℃)、酶解時(shí)間(2、4、6、8、10 h) 3個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn),按照1.6節(jié)的方法檢測(cè)酶解產(chǎn)物中低聚木糖和木糖的產(chǎn)量,并計(jì)算低聚木糖和木糖的產(chǎn)率。

1.8 木聚糖酶酶解的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定影響木聚糖酶水解的各因素的最佳用量范圍,以此設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn),分別以酶解時(shí)間(A)、酶解溫度(B)和酶用量(C)作為自變量,低聚木糖的產(chǎn)量作為因變量,各因素水平編碼見(jiàn)表1。

1.9 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel(Office 2021)和Design Expert 8.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析及圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗渣堿處理的單因素試驗(yàn)結(jié)果

堿處理對(duì)木質(zhì)素脫除率和木聚糖保留率的影響如圖1所示。由圖1(a)可知,隨著KOH濃度的增加,木質(zhì)素脫除率逐漸上升,而木聚糖保留率則逐漸下降;Y值呈先增加后降低的趨勢(shì),且KOH溶液濃度為0.3-0.4 mol/L時(shí),Y值達(dá)到最大值。為了節(jié)約生產(chǎn)成本和降低后續(xù)處理的難度,選擇0.3 mol/L的KOH溶液作為最佳的堿處理濃度。由圖1(b)可知,隨著溫度的升高,木質(zhì)素脫除率逐漸上升,而木聚糖保留率則逐漸下降;同時(shí),Y值呈先增加后降低的趨勢(shì),并且在110-120 ℃時(shí)達(dá)到最大值。為了減少能耗,選擇在110 ℃對(duì)甘蔗渣進(jìn)行脫木質(zhì)素預(yù)處理。由圖1(c)可知,隨著堿處理時(shí)間的延長(zhǎng),木質(zhì)素脫除率逐漸增加,木聚糖保留率不斷減少;Y值呈先增加后降低的趨勢(shì),在1.5 h達(dá)到最大值。因此,選擇1.5 h作為甘蔗渣堿處理的時(shí)間。最終,將甘蔗渣在0.3 mol/L的KOH溶液、110 ℃處理1.5 h后,木質(zhì)素脫除率為57.8%,木聚糖保留率為87.4%。

圖1 堿處理對(duì)木質(zhì)素脫除率和木聚糖保留率的影響

2.2 ASB酸處理的單因素試驗(yàn)結(jié)果

酸處理對(duì)低聚木糖和木糖產(chǎn)率的影響如圖2所示。由圖2(a)可知,隨著H2SO4濃度的增加,木糖產(chǎn)率不斷增加,低聚木糖的產(chǎn)率呈先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)H2SO4濃度為0.10 mol/L和0.15 mol/L時(shí),低聚木糖的產(chǎn)率分別為37.6%和37.4%,低聚木糖的產(chǎn)率在這兩個(gè)濃度間達(dá)到最大值。為了降低生產(chǎn)成本和后續(xù)處理的難度,選擇使用0.10 mol/L的H2SO4溶液對(duì)堿處理后的甘蔗渣進(jìn)行處理。由圖2(b)可知,隨著酸處理溫度的升高,木糖產(chǎn)率不斷增加,低聚木糖的產(chǎn)率呈先增加后降低的趨勢(shì);當(dāng)溫度為80 ℃時(shí),低聚木糖的產(chǎn)率達(dá)到最大值(45.5%),隨后開(kāi)始下降,故選擇80 ℃作為酸處理的溫度。由圖2(c)可知,隨著酸處理時(shí)間的延長(zhǎng),木糖產(chǎn)率不斷增加,低聚木糖的產(chǎn)率呈先增加后降低的趨勢(shì);酸處理時(shí)間為1 h時(shí),低聚木糖的產(chǎn)率達(dá)到最大值(44.6%),隨后開(kāi)始下降,故選擇1 h作為酸處理的時(shí)間。

圖2 酸處理對(duì)低聚木糖和木糖產(chǎn)率的影響

2.3 木聚糖酶酶解的單因素試驗(yàn)

如圖3(a)所示,隨著酶用量的增加,低聚木糖的產(chǎn)率也逐漸增加,當(dāng)酶用量達(dá)到20 U/g ASB時(shí),低聚木糖的產(chǎn)率開(kāi)始緩慢下降。因此,選擇20 U/g ASB的酶用量進(jìn)行酶解試驗(yàn)。如圖3(b)所示,隨著溫度的升高,低聚木糖的產(chǎn)率先增加后緩慢下降,在40 ℃時(shí)低聚木糖的產(chǎn)率達(dá)到最大值。因此,為取得較好的酶解效果,選擇40 ℃作為酶解溫度。如圖3(c)所示,隨著酶解時(shí)間的增加,低聚木糖的產(chǎn)率呈先增加后緩慢降低的趨勢(shì),4 h時(shí)低聚木糖的產(chǎn)率最大。因此,選擇4 h作為酶解時(shí)間。

圖3 酶解處理對(duì)低聚木糖產(chǎn)率的影響

2.4 木聚糖酶酶解的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

2.4.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與分析

通過(guò)Design Expert 8.0軟件對(duì)表2的試驗(yàn)結(jié)果建立數(shù)學(xué)模型,得到二次多元回歸方程:

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

Y=-39.18333+1.86667A+1.88167B+0.89333C-0.075AB-0.075AC+0.011BC-0.16146A2-0.025833B2-0.029833C2。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸方程分析和方差分析(表3),從分析結(jié)果可以看出,試驗(yàn)?zāi)Ｐ蚉<0.05,說(shuō)明該方程模型具有顯著意義。失擬度為0.111 3,相對(duì)純誤差而言影響不顯著(P>0.05),說(shuō)明該方程擬合情況良好,表明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠較好地反映各因素與低聚木糖產(chǎn)量的關(guān)系。根據(jù)回歸方程系數(shù)顯著性檢驗(yàn)可以看出,木聚糖酶用量對(duì)低聚木糖產(chǎn)量的影響最大,其次為酶解時(shí)間,酶解溫度的影響最小。

表3 回歸模型的顯著性分析

2.4.2 響應(yīng)面的交互作用分析

采用Design Expert 8.0軟件繪制三維響應(yīng)曲面圖(圖4)。根據(jù)響應(yīng)面結(jié)果可知,低聚木糖的產(chǎn)量均隨著酶解溫度、酶解時(shí)間和酶用量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì);并且在圖4(b)和圖4(c)中,酶用量形成的曲面較為陡峭,表明酶用量對(duì)低聚木糖產(chǎn)量的影響較酶解時(shí)間和酶解溫度更為顯著。

圖4 各因素交互作用的3D響應(yīng)曲面

2.4.3 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證

根據(jù)響應(yīng)面分析結(jié)果,木聚糖酶酶解的最優(yōu)工藝為酶解時(shí)間4.33 h,酶解溫度40.45 ℃,酶用量21.89 U/g ASB,預(yù)測(cè)得到的低聚木糖產(chǎn)量為12.69 g/L。為方便實(shí)際操作,將工藝條件進(jìn)行微調(diào),設(shè)置酶解時(shí)間為4.3 h,酶解溫度為40.5 ℃,酶用量為22 U/g ASB,以此條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),重復(fù)3次,得到低聚木糖的產(chǎn)量分別為12.62、12.71、12.65 g/L,取平均值12.66 g/L,這與預(yù)測(cè)結(jié)果基本相符。

3 討論

為了高效水解甘蔗渣中的木聚糖以進(jìn)行低聚木糖的制備,眾多研究者對(duì)甘蔗渣進(jìn)行了不同方法的預(yù)處理。常見(jiàn)的低聚木糖生產(chǎn)工藝為首先采用高濃度堿提取甘蔗渣中的木聚糖,然后采用酶解的方法進(jìn)行制備。如韋杰等[16]用8.56%的NaOH抽提甘蔗渣中的木聚糖,蔣隨新等[17]使用10%的KOH提取甘蔗渣中的木聚糖,這一工藝存在的問(wèn)題主要是高濃度的堿抽提木聚糖的同時(shí)溶解了大量的木質(zhì)素,后續(xù)還需進(jìn)一步分離木質(zhì)素和木聚糖,且后續(xù)堿的回收困難,廢水處理壓力大,導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。NaOH雖然已廣泛用于木質(zhì)纖維素的預(yù)處理,但是廢鈉處理會(huì)造成水污染和土壤鹽堿化;KOH對(duì)木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的活性與NaOH相當(dāng),重要的是,經(jīng)KOH預(yù)處理后的廢液中含有豐富的鉀離子,可以作為植物肥料[13]。Zhao等[13]研究表明,在KOH濃度1.9%、溫度120 ℃、處理時(shí)間50 min的條件下木質(zhì)素去除率可達(dá)到76.7%,木聚糖回收率為64.2%。此外,也有研究者采用其他方法對(duì)甘蔗渣進(jìn)行預(yù)處理,如楊淑娟等[18]采用NaOH-乙醇對(duì)甘蔗渣進(jìn)行預(yù)處理,此處理?xiàng)l件下木質(zhì)素的脫除率達(dá)到78.1%。而本研究采用0.3 mol/L KOH (1.68%)進(jìn)行處理,木質(zhì)素脫除率達(dá)到57.8%,低于上述研究結(jié)果;但本研究的木聚糖保留率達(dá)到87.4%,顯著高于Zhao等[13]的研究結(jié)果。本研究的堿處理?xiàng)l件不僅減少了廢水處理壓力,而且高木聚糖保留率更利于后續(xù)低聚木糖的生產(chǎn)。

本研究制備低聚木糖采用的工藝為甘蔗渣堿脫木質(zhì)素-稀酸水解-木聚糖酶酶解,其中,堿處理能夠破壞木質(zhì)纖維素的內(nèi)在結(jié)構(gòu)從而去除木質(zhì)素,釋放纖維素和木聚糖,并促進(jìn)木聚糖的溶解;酸溶液對(duì)木質(zhì)素的去除效果不佳,主要用于溶解木聚糖[13,19]。趙志剛等[19]利用NaOH、H2O2和稀硫酸對(duì)甘蔗渣進(jìn)行預(yù)處理,然后使用纖維素酶對(duì)預(yù)處理的甘蔗渣進(jìn)行酶解,結(jié)果證實(shí)酸堿處理可以有效去除木質(zhì)素并釋放木聚糖,這與本研究處理方法類似。在用堿脫除甘蔗渣木質(zhì)素的過(guò)程中,堿濃度對(duì)木聚糖的溶解性影響較大。Khaleghipour等[10]研究表明在2 mol/L NaOH、121 ℃、60 min的條件下木聚糖和木質(zhì)素的溶解率分別達(dá)到85.6%和84.1%,不利于用木聚糖制備低聚木糖,因此還需將溶解的木質(zhì)素進(jìn)行二次分離。本研究發(fā)現(xiàn),增加堿濃度、延長(zhǎng)堿處理時(shí)間或者提高堿處理溫度都會(huì)導(dǎo)致木質(zhì)素脫除率的持續(xù)增加和木聚糖保留率的持續(xù)降低,這與Khaleghipour等[10]的報(bào)道一致。

本研究在酶解之前要先進(jìn)行低強(qiáng)度的酸水解,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著酸濃度和酸處理溫度的增加以及處理時(shí)間的延長(zhǎng),木糖的產(chǎn)率會(huì)持續(xù)增加,而低聚木糖的產(chǎn)率則呈先增加后減少的趨勢(shì)。Akpinar等[20]對(duì)比了木聚糖酸水解與酶解兩種處理方式,發(fā)現(xiàn)酸水解的產(chǎn)物不易控制,而且酸水解的時(shí)間越長(zhǎng),木糖產(chǎn)率越高,不利于低聚木糖的產(chǎn)生,這進(jìn)一步說(shuō)明酸處理對(duì)木聚糖水解產(chǎn)物具有不確定性,但其具體影響機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

與其他已報(bào)道的酶解反應(yīng)相比,本研究工藝在相同的低聚木糖產(chǎn)率下用時(shí)更短或用酶量更少。段永忠等[21]研究表明,在50 ℃恒溫水浴、pH值為5.4的最適反應(yīng)條件下,向底物濃度為1.47%的甘蔗渣中加入1 000 IU/g底物的木聚糖酶反應(yīng)1 h后,低聚木糖的得率占可溶性總糖的30%。而本研究在酶用量22 U/g ASB、酶解時(shí)間4.3 h、酶解溫度40.5 ℃的條件下,低聚木糖的產(chǎn)率超40%,產(chǎn)量達(dá)到12.66 g/L。類似地,Jayapal等[22]提出的工藝中酶用量為13.2 U/g底物,比本工藝酶用量略低,但耗時(shí)更長(zhǎng)。此外,本研究中低聚木糖的產(chǎn)率隨酶用量的增加而增加,并逐漸趨于不變甚至降低的趨勢(shì),這一現(xiàn)象與歐陽(yáng)嘉等[23]和Silva等[24]的研究結(jié)果一致。可能是由于木聚糖酶作用于木聚糖主鏈內(nèi)的糖苷鍵,隨著木聚糖酶添加量的增加,水解效率增大,低聚木糖的產(chǎn)率增加,而當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定時(shí),酶解反應(yīng)趨于平衡,過(guò)量的酶可能會(huì)繼續(xù)水解低聚木糖生成木糖,導(dǎo)致低聚木糖的產(chǎn)率不再增加甚至降低[23,24]。總的來(lái)說(shuō),本研究仍存在一些不足之處,比如如何解除酶解反應(yīng)的平衡、提高低聚木糖的產(chǎn)量或者是去除酶解產(chǎn)物中的木糖,后續(xù)還需對(duì)其進(jìn)行深入研究和探索,這也是本研究下一步的工作方向。

4 結(jié)論

本研究采用低濃度堿脫木質(zhì)素-低強(qiáng)度酸水解-木聚糖酶酶解的方法優(yōu)化甘蔗渣制備低聚木糖的工藝,結(jié)果表明甘蔗渣經(jīng)0.3 mol/L的KOH溶液在110 ℃處理1.5 h后,木質(zhì)素的脫除率能夠達(dá)到57.8%,同時(shí)木聚糖的保留率達(dá)到87.4%;堿處理甘蔗渣經(jīng)適當(dāng)酸水解后,添加22 U/g ASB的木聚糖酶于40.5 ℃酶解4.3 h,可得到12.66 g/L的低聚木糖。優(yōu)化后的工藝條件為從甘蔗渣中高效制備低聚木糖提供了理論指導(dǎo)。