錢朋智，張梅娟

（1．齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2．齊齊哈爾大學(xué)生命科學(xué)與農(nóng)林學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾161006）

國內(nèi)外學(xué)者對玉米芯、秸稈、稻殼、蔗渣等半纖維素原料提取制備木糖進(jìn)行了大量的研究。但以甘蔗葉為原料生產(chǎn)木糖的技術(shù)，國外研究較少[1-4]，國內(nèi)研究則較多[5-14]。雷光鴻等[5-8]用蒸汽爆破結(jié)合酸降解處理甘蔗葉提取木糖，得到最佳爆破工藝是爆碎壓力1．2MPa，維壓時(shí)間12．5 min，粒度100目，固液比1∶15；得到最佳酸解工藝條件：硫酸濃度2%，反應(yīng)時(shí)間2 h，反應(yīng)溫度100℃，料液比是1∶11；采用Ca(OH)2中和脫酸，活性炭脫色，離子交換樹脂脫鹽方法研究了爆破甘蔗葉酸解水解液的純化工藝：水解液用Ca(OH)2中和調(diào)節(jié)至pH3．0，木糖損失率最小，溶液顏色最淺；活性炭用量是6 g/100 mL，初始pH3．0，脫色溫度80℃，脫色時(shí)間60 min；離子交換樹脂能提高木糖的純度，可達(dá)92．5%。周開法[9]就甘蔗葉水解生產(chǎn)木糖的工藝進(jìn)行了初探，甘蔗葉預(yù)處理采用 70℃蒸煮 40min；水解溫度為 103℃；固液比 1∶6、1∶7、1∶8；硫酸濃度 1．8%；水解時(shí)間 2h；經(jīng)過脫色、離交、濃縮、結(jié)晶得出的木糖產(chǎn)品純度為98%，得率為6．87%。

現(xiàn)有的甘蔗葉提取木糖的工藝中，在預(yù)處理手段、提取工藝、分離提純等方面仍存在一些問題。如：（1）預(yù)處理階段缺乏合適的預(yù)處理手段，如蒸汽爆破預(yù)處理過程中，木糖的溶出規(guī)律缺乏系統(tǒng)的研究，且對其能夠應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的研究還不夠深入；（2）酸催化水解過程中，酸堿耗用過多，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，且在酸解過程中，半纖維素、木質(zhì)素、纖維素等降解機(jī)理缺乏系統(tǒng)的闡述；（3）目前，水解液脫酸的工藝多采用中和脫酸的方式，在此過程中石灰水與硫酸形成石膏，最終有一部分粘附在蒸發(fā)器的管壁上，無法除去，降低了設(shè)備效率，而除去工藝復(fù)雜，化學(xué)法不能除去，只能用機(jī)械法除去，過程中難免對設(shè)備造成一定程度的損傷，降低了設(shè)備的使用壽命；（4）層析分離法是目前世界上分離木糖最有效的方法，耗能低、分離效率高，但是在國內(nèi)還沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，還需要科學(xué)工作者進(jìn)一步研究等[10]。隨著生物工程下游技術(shù)的迅速發(fā)展，各種新技術(shù)和新設(shè)備的出現(xiàn)，勢必帶來木糖提純技術(shù)的革新。高效率、低成本的分離純化工藝，將使得制約木糖工業(yè)化進(jìn)程的壁壘不復(fù)存在，木糖（醇）產(chǎn)品必將得到更為有效的推廣和應(yīng)用。

本試驗(yàn)綜合現(xiàn)階段化學(xué)法工藝與生物發(fā)酵法工藝的技術(shù)優(yōu)勢，建立了一條高溫蒸煮+稀酸水解與生物發(fā)酵法相結(jié)合的新型木糖清潔化生產(chǎn)工藝路線，該工藝路線條件溫和，木糖得率、純度進(jìn)一步提高，環(huán)保壓力大幅減小。經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)保效益都十分顯著。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)原料 甘蔗葉，采自廣西南寧蔗田。

1.1.2 主要試劑 活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；離子交換樹脂：江蘇蘇青水處理有限公司；硫酸、氫氧化鈉等均為分析純。

1.1.3 主要設(shè)備 FW100型粉碎機(jī)：上海市楚定分析儀器有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器YXQ-LS-50SII：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；三足式離心機(jī)SS-450N：汕頭市離心機(jī)廠；有機(jī)玻璃離子交換柱：江蘇金三陽水處理科技江蘇有限公司；SGD-Ⅳ型全自動(dòng)還原糖測定儀：山東科學(xué)院生物研究所；高效液相色譜儀：浙江大學(xué)智達(dá)信息工程有限公司；Rezex RCM-Monosaccharide Ca2+色譜柱（帶鈣型保護(hù)柱）：廣州菲羅門儀器有限公司；鈣型保護(hù)柱AJO-4493 4mm×3mm：廣州菲羅門儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)工藝路線 甘蔗葉粉碎→熱水預(yù)處理→稀硫酸水解→水洗回收糖→水洗液和水解液混合→第一次脫色→第一次蒸發(fā)濃縮→發(fā)酵→第二次脫色→第一次離子交換→第二次蒸發(fā)濃縮→第二次離子交換→0．45μm微濾→第三次濃縮→結(jié)晶→離心→干燥→產(chǎn)品→高效液相色譜檢測。

1.2.2 主要工藝參數(shù)

1.2.2.1 水解 稱取經(jīng)過熱水預(yù)處理的絕干甘蔗葉28kg（快速水分測定儀測定甘蔗葉的水分為36．5%），添加質(zhì)量濃度 1．2%的硫酸溶液 224．2kg。

1.2.2.2 脫色 兩次脫色均為：活性炭添加量為抽濾液重量的2%，脫色溫度80℃，攪拌轉(zhuǎn)速150r/min，脫色時(shí)間30min，脫色完畢后趁熱用真空抽濾瓶抽濾。脫色后糖液透光80%以上。

1.2.2.3 蒸發(fā)濃縮 3次蒸發(fā)濃縮均為：真空度設(shè)定值-0．1MPa、溫度80℃、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀轉(zhuǎn)速20r/min。

1.2.2.4 離子交換 第一次離子交換：第一強(qiáng)、第二強(qiáng)陽離子交換樹脂柱尺寸2500mm×200mm，柱內(nèi)裝填的樹脂型號為D001，樹脂裝填量為30kg；第一弱陰離子交換樹脂柱尺寸2500mm×200mm，柱內(nèi)裝填的樹脂型號為DOC2001，樹脂裝填量為30kg。控制進(jìn)料流量為1BV/h左右。

第二次離子交換：第二強(qiáng)陰離子交換樹脂柱尺寸1500mm×90mm，柱內(nèi)樹脂型號為DOC2001；第三強(qiáng)陽離子交換樹脂柱尺寸1500mm×90mm，柱內(nèi)樹脂型號為D001；第三弱陰離子交換樹脂柱尺寸1500mm×90mm，柱內(nèi)樹脂型號為D301-FD，各樹脂裝填量均為5kg；控制進(jìn)料流量為1BV/h左右。

1.2.2.5 微濾 微濾膜孔徑為0．45μm，微濾膜放置在玻璃砂芯過濾裝置中，采用無油隔膜真空泵進(jìn)行抽濾。

1.2.2.6 結(jié)晶、離心、干燥 （1）結(jié)晶：槽轉(zhuǎn)速25r/min，降溫運(yùn)行，降溫幅度為1℃/h；仔細(xì)觀察結(jié)晶器中的糖漿狀態(tài)，當(dāng)剛要起晶時(shí)，加入濃縮糖漿重量的0．5%晶種（事先將木糖晶種研磨，用適量無水酒精配成晶種糊），養(yǎng)晶6h；降溫；當(dāng)降至35℃時(shí)從結(jié)晶器底部放料，結(jié)晶結(jié)束，準(zhǔn)備離心分離。（2）離心：離心時(shí)放置好濾布，用純水沖洗干凈離心機(jī)和濾布，將糖膏移入離心機(jī)內(nèi)，開啟離心機(jī)進(jìn)行分離，間隔10min添加少量無水乙醇淋洗；離心至木糖晶體潔白、無母液時(shí)放料，木糖晶體水分在1．5%～2%。

1.2.2.7 高效液相色譜檢測 以超純水為流動(dòng)相，選用示差折光檢測器，控制分離溫度為75℃，分離流速為0．6mL/min，上樣濃度1%，上樣量10μL。準(zhǔn)確稱取木糖標(biāo)準(zhǔn)品0．25g置于25 mL容量瓶中，以高純水溶解并定容至刻度，配成單組分的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。稱取0．25g（精確至0．1mg）木糖產(chǎn)品，置于25 mL容量瓶中，以高純水溶解并定容至刻度，搖勻，用針頭過濾器取5mL，經(jīng)0．22μm濾膜至少過濾3遍后供分析用。

1.2.3 分析方法 甘蔗葉中水分含量采用快速水分測定儀進(jìn)行測定；糖液折光濃度采用手持糖量計(jì)進(jìn)行測定；糖液中還原總糖含量采用SGD-Ⅳ型全自動(dòng)還原糖測定儀進(jìn)行測定；糖液透光度采用722N型可見分光光度計(jì)在420nm下進(jìn)行測定；木糖含量采用高效液相色譜面積歸一法[15]；糖液pH采用PHS-3C型酸度計(jì)進(jìn)行測定；糖液電導(dǎo)率采用DDS-11A型電導(dǎo)率儀進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗葉粉碎

預(yù)處理可去除或打破木質(zhì)素和半纖維素與纖維素的交織，降低半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的聚合度與結(jié)晶度[16]。機(jī)械粉碎屬于物理法預(yù)處理方法，即通過機(jī)械作用把原料切片研磨成粉，在一定的范圍內(nèi)，能夠增加比表面積，可促進(jìn)半纖維素的水解[17]。崔素芬等利用蒸汽爆破處理甘蔗葉時(shí)，選用的原料粒度分別為40～100目，當(dāng)反應(yīng)釜中升壓至1．2MPa，維壓時(shí)間為12．5min時(shí)，原料粒度增大，爆破液中木糖含量增加[11]，這一試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了甘蔗葉粉碎有利于水解論點(diǎn)的正確性。但水解得率與原料粒度并不完全成正比關(guān)系，例如景文祥等[18]分別稱取粒徑為20～40目、40～60目、60～80目的甘蔗渣進(jìn)行堿液提取木聚糖酶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在不考慮其他預(yù)處理?xiàng)l件的情況下，粉碎至60目比80目提取的甘蔗葉木聚糖多，這是因?yàn)樵咸?xì)導(dǎo)致浸潤不完全、沖料等問題，得率反而不高。

本試驗(yàn)將甘蔗葉粉碎為粒徑20、40、60、80、100目，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在不考慮其他預(yù)處理?xiàng)l件的情況下，粉碎至60目對甘蔗葉半纖維素的水解較為有利，糖液中還原糖最高，濃度為2．45%，結(jié)果與崔素芬等[11]蒸汽爆破處理甘蔗葉的結(jié)果不同。這可能因生物質(zhì)種類、碾磨方式及碾磨時(shí)間的差異而導(dǎo)致的[19]，試驗(yàn)研究的結(jié)果與景文祥研究結(jié)果是一致的，原料粒度與水解得率并不完全成正比關(guān)系。

2.2 熱水預(yù)處理

影響高溫蒸煮預(yù)處理效果的主要因素有液固比、蒸煮時(shí)間、蒸煮溫度等。蒙麗霞等[12]利用高溫蒸煮預(yù)處理甘蔗葉制備木聚糖時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)5∶1＜液固比＜10∶1時(shí)，反應(yīng)液中木聚糖溶出率增大，還原糖質(zhì)量濃度增加。當(dāng)10∶1＜液固比＜20∶1時(shí)，總糖質(zhì)量濃度、木聚糖質(zhì)量濃度稍有增加，之后降低；隨蒸煮時(shí)間的延長，其溶出總糖量、木聚糖質(zhì)量濃度增加，隨著時(shí)間的延長木聚糖得率的增長變緩；隨著蒸煮溫度的升高，總糖質(zhì)量濃度、木聚糖質(zhì)量濃度、還原糖質(zhì)量濃度均增高。本試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果為：預(yù)處理溫度118℃；按絕干固液比1∶10添加純水，保溫保壓1h，預(yù)處理后甘蔗葉中的灰分降低至0．32%，效果最佳。試驗(yàn)固液比、蒸煮時(shí)間與李敏等[13]利用甘蔗葉酶法制取低聚木糖工藝研究的參數(shù)相同，但蒸煮溫度比童乃姍[19]研究結(jié)果要低8℃，與崔素芬等[11]蒸汽爆破處理甘蔗葉的結(jié)果亦不同，他們的處理壓力為1．1MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本試驗(yàn)研究參數(shù)，料液比為1∶15，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本試驗(yàn)研究參數(shù)，粒度為100目，也與本試驗(yàn)研究參數(shù)差別很大。與參考文獻(xiàn)相比，本試驗(yàn)研究方法節(jié)約了大量的能耗，比參考文獻(xiàn)中的高溫蒸煮法以及蒸汽爆破法更加經(jīng)濟(jì)。

2.3 稀硫酸水解、水洗回收糖、水洗液和水解液混合

糖在酸催化下會(huì)脫水生成醛和有機(jī)酸等副產(chǎn)物，過大的催化劑用量反而會(huì)導(dǎo)致水解所得的糖大量消耗，因此適當(dāng)?shù)拇呋瘎┯昧坎拍艿玫礁嗨猱a(chǎn)物；只有合適的液固比和水解溫度才能生成更多的糖；化學(xué)上，反應(yīng)時(shí)間越長，反應(yīng)越充分，產(chǎn)率越高，但時(shí)間過長，也會(huì)造成副產(chǎn)物的生產(chǎn)，影響水解液的質(zhì)量[20]。

本試驗(yàn)通過正交優(yōu)化，結(jié)果為在水解溫度123℃，按絕干固液比1∶8添加質(zhì)量濃度為1．2%的硫酸溶液，高壓滅菌器保溫保壓時(shí)間2h效果最佳，還原總糖收率為25．88%。試驗(yàn)中的催化劑用量、水解溫度和時(shí)間與韋巧艷等[21]利用甘蔗葉提取木糖，采用硫酸濃度2%、反應(yīng)時(shí)間1．5h、反應(yīng)溫度100℃的不同。本試驗(yàn)采用的硫酸濃度與固液比均比文獻(xiàn)[21]要小，但水解溫度和水解時(shí)間要比文獻(xiàn)[12]高或多，這可能與預(yù)處理方式不同有關(guān)；文獻(xiàn)[21]選取的是蒸汽爆破處理，本試驗(yàn)選取的是高溫蒸煮處理。試驗(yàn)中的催化劑用量、水解溫度和固液比與雷光鴻等[7]酸催化水解處理甘蔗葉提取木糖的研究不同，他們采用硫酸濃度2%，反應(yīng)溫度100℃，液料比是11∶1(v/w)，同樣，這可能與預(yù)處理方式不同有關(guān)；文獻(xiàn)[7]選取的是蒸汽爆破處理后的甘蔗葉進(jìn)行硫酸水解，本試驗(yàn)選取的是高溫蒸煮處理后的甘蔗葉進(jìn)行硫酸水解。

2.4 第一次脫色

目前主要有以下幾種脫色方式：酸析脫色、活性炭脫色、離子交換樹脂脫色、超濾等，工業(yè)上廣泛選用的是活性炭脫色[22]。本試驗(yàn)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室操作環(huán)境和工藝簡單操作的原則選擇活性炭脫色，選取最優(yōu)化的脫色條件為：在活性炭添加量為水解混合液重量的2%，脫色溫度80℃，攪拌轉(zhuǎn)速150r/min，脫色時(shí)間30min，趁熱抽濾，脫色率為88．42%，效果最佳。本試驗(yàn)與崔素芬[14]脫色優(yōu)化條件的活性炭用量6%（w/v）、脫色溫度80℃、脫色時(shí)間60min，脫色率85．67%相比，工藝參數(shù)具有明顯的省料省時(shí)及高脫色率優(yōu)點(diǎn)。

2.5 第一次蒸發(fā)濃縮

水解液經(jīng)過活性炭脫色凈化提純后，濃度低。通過一次蒸發(fā)，糖液體積大為減少，降低了后序工序的精制負(fù)擔(dān)，同時(shí)糖液中的一部分易揮發(fā)有機(jī)物（部分有機(jī)酸及醛類）也被蒸發(fā)除去，另外還可以除去水解液中的灰分，所以一次蒸發(fā)也不是單純?yōu)榱苏魸馑庖?，還有凈化半成品的功能[23]。

2.6 發(fā)酵

經(jīng)檢測，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)中的甘蔗葉水解液含10%～15%阿拉伯糖，65%～75%木糖，5%～15%的葡萄糖，通過去除葡萄糖，可提高木糖純度，可有利于結(jié)晶過程木糖和阿拉伯糖的分離。國內(nèi)外采用去除葡萄糖的方法主要有自然發(fā)酵法、酵母發(fā)酵法、葡萄糖氧化酶法、超濾法等幾種[24]。

本試驗(yàn)采用活性干酵母粉，開放式發(fā)酵，料液無需經(jīng)過滅菌，活性干酵母耐酸、耐高糖，可以去除第一次濃縮液中的葡萄糖，并不代謝木糖和L-阿拉伯糖，菌體可迅速而大量繁殖，而霉菌、細(xì)菌由于高糖下發(fā)生滲透作用難以生長。試驗(yàn)過程活性干酵母直接按比例投放到敞口發(fā)酵設(shè)備內(nèi)（試驗(yàn)結(jié)果：以葡萄糖含量降至1%以下的時(shí)間為考核指標(biāo)，活性干酵母擴(kuò)培后再添加與粉劑直接添加效果相差不大）。發(fā)酵過程中，酵母的接種量、發(fā)酵溫度、攪拌速度等條件都會(huì)對發(fā)酵過程產(chǎn)生極大的影響。以脫除葡萄糖效果為指標(biāo)，經(jīng)正交因素試驗(yàn)得出，活性干酵母粉添加比例為0．2%，pH自然，控制料液溫度25℃，鼓風(fēng)充氧，開放式發(fā)酵，設(shè)定攪拌器轉(zhuǎn)速100r/min，發(fā)酵時(shí)間4．5～6h，效果最好。用生物傳感儀或高效液相色譜儀檢測葡萄糖含量，當(dāng)葡萄糖含量＜1%時(shí)，結(jié)束發(fā)酵，用布氏漏斗真空抽濾發(fā)酵液回收酵母，收集濾液備用。本試驗(yàn)采用活性干酵母開放式發(fā)酵法去除水解中的葡萄糖，與其他方法相比，試驗(yàn)方法易操作、設(shè)備簡單、安全性高，價(jià)格低廉。

2.7 第一次離子交換

目前，已經(jīng)工業(yè)化的木糖制備方法包括中和脫酸法和離子交換脫酸法。陰陽離子交換樹脂不僅可以去除水解液中的硫酸，還可以除掉鹽離子、帶電色素等雜質(zhì)，從而使電導(dǎo)率降低，在脫除硫酸、色素和鹽過程中，木糖含量有一定降低，但是已經(jīng)初步達(dá)到了凈化木糖溶液的目的[25]。

本試驗(yàn)采用的脫酸工藝與雷光鴻[8]利用甘蔗葉水解液提取木糖純化工藝的研究工藝不同，他們采用Ca(OH)2進(jìn)行中和脫酸。中和脫酸必須嚴(yán)格控制水解液的pH，若pH高于4.0，溶液中乙酸、阿魏酸等一些有機(jī)酸就會(huì)被中和，生產(chǎn)可溶性鈣鹽而不容易去除，增加了后續(xù)離子交換樹脂脫鹽的負(fù)擔(dān)；而且在蒸發(fā)工序中，由于中和脫酸生成的石膏在進(jìn)入濃縮工序時(shí)，隨著水解液變濃，石膏在水解液中濃度也變大，呈過飽和狀態(tài)，此時(shí)就有一部分石膏又沉淀出來，沉積在蒸發(fā)器的管壁上，形成隔熱層，降低蒸發(fā)效力，浪費(fèi)蒸汽，降低設(shè)備利用率；由于這層結(jié)垢很難除去，特別是很難用化學(xué)方法除去，不得不用機(jī)械法清除結(jié)垢，不但麻煩，而且勞動(dòng)強(qiáng)度很大，對設(shè)備也有不同程度的損傷，降低設(shè)備的使用壽命[10]。本試驗(yàn)采用離子交換樹脂進(jìn)行脫酸脫鹽脫色，離子交換脫酸工藝比較復(fù)雜，樹脂用量較多，設(shè)備較多，投資大，增加了酸堿消耗，加大了成本。但離子交換脫酸工藝還有其不可替代的優(yōu)點(diǎn)，它解決了中和脫酸工藝品中設(shè)備結(jié)垢的缺點(diǎn)，提高了設(shè)備利用率和使用壽命，減少了水解液中的灰分和酸的含量，提高了水解液的質(zhì)量，相應(yīng)地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

離子交換順序?yàn)椋毫弦阂来瓮ㄟ^第一強(qiáng)陽離子交換樹脂柱、第一弱陰離子交換樹脂柱、第二強(qiáng)陽離子交換樹脂柱進(jìn)行凈化提純。離交后電導(dǎo)率由97300μS/cm降低為606μS/cm，電導(dǎo)率降低率為99.37%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雷光鴻[8]利用甘蔗葉水解液提取木糖純化工藝的電導(dǎo)降低率（66.32%）。

2.8 第二次離子交換、微濾

離子交換順序：料液依次通過第二強(qiáng)陰離子交換樹脂柱、第三強(qiáng)陽離子交換樹脂柱、第三弱陰離子交換樹脂柱進(jìn)行進(jìn)一步的凈化提純。微濾膜過濾可除去料液中的懸浮物、細(xì)菌、部分病毒及徑粒較大的雜質(zhì)[26]。

2.9 第三次濃縮

第二次離子交換后的木糖溶液濃度為10%～15%，需要濃縮到81%～83%，濃縮倍數(shù)為5～8。由于濃縮倍數(shù)較大且最終出料濃度較高，若采用一步到位濃縮，對蒸發(fā)器運(yùn)行不利，而且髙濃度糖液的沸點(diǎn)升高很多，將造成木糖嚴(yán)重?fù)p失[23]。所以微濾后糖液的濃縮采用兩段進(jìn)行。第一段將料液濃縮到45%～60%，第二段等料液溫度降至50℃時(shí)再開啟旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)儀，將料液由40%～60%濃縮到81%～83%。

2.10 干燥

烘干后的木糖晶體稱重為2.71kg，水分含量0.28%，木糖產(chǎn)品得率為9.68%，即10.33t干蔗葉生產(chǎn)1t木糖。烘干后的木糖產(chǎn)品外觀潔白、晶體均勻一致、流動(dòng)性好。

2.11 高效液相色譜檢測木糖產(chǎn)品純度

在選定的色譜條件下，用微量進(jìn)樣器分別取10 L標(biāo)準(zhǔn)溶液和產(chǎn)品溶液，進(jìn)行檢測，產(chǎn)品組成分別見表1和表2，木糖標(biāo)準(zhǔn)品和木糖產(chǎn)品分別為99.9336%和99.967%（圖 1和圖 2）。

3 結(jié)論

試驗(yàn)主要研究了以甘蔗葉為原料生產(chǎn)木糖的工藝，通過分析目前甘蔗葉生產(chǎn)木糖工藝中各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)對甘蔗葉的預(yù)處理工藝和發(fā)酵法除雜糖、離交法脫酸脫鹽工藝進(jìn)行了深入的研究。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，將甘蔗葉粉碎至60目對甘蔗葉半纖維素的水解較為有利；最優(yōu)化的熱預(yù)處理?xiàng)l件為：預(yù)處理溫度118℃；按絕干固液比1∶10添加純水，保溫保壓1h，預(yù)處理后甘蔗葉中的灰分降低至0．32%；最佳水解工藝：硫酸濃度1．2%、固液比1∶8、水解時(shí)間120min、水解溫度123℃；采用活性干酵母敞口發(fā)酵去除水解液中的葡萄糖，提高了水解液中木糖的純度，大大有利于木糖和阿拉伯糖的分離；采用離子交換脫酸工藝，具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)，解決了中和脫酸工藝中設(shè)備結(jié)垢的缺點(diǎn)，提高了設(shè)備的利用率和使用壽命，減少了水解液中的灰分和酸的含量，提高了水解液的質(zhì)量，相應(yīng)地提高了木糖產(chǎn)品質(zhì)量；通過蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶分離等工序制備出外觀潔白、晶體大小形狀均勻一致、流動(dòng)性好的木糖晶體，產(chǎn)品得率為9．68%，即10．33t絕干的蔗葉可生產(chǎn)1t木糖。經(jīng)高效液相色譜面積歸一法對制備的木糖晶體進(jìn)行純度初步鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)制備的木糖產(chǎn)品和木糖標(biāo)準(zhǔn)品結(jié)構(gòu)幾乎完全相同，且純度達(dá)到99．967%，符合GB/T 23532-2009的要求。