到目前為止，國內(nèi)外還沒見到以玉米芯為原料的生物法合成木糖醇的完整生產(chǎn)實例技但是，從國內(nèi)外諸多研究性文獻中，可以總結(jié)出玉米芯生物法生產(chǎn)木糖醇的基本程：原料預(yù)處理—玉米芯水解—水解液濃縮—濃縮液脫毒—發(fā)酵—木糖醇分離珥下面對各步驟進行簡單介紹。
木糖醇生產(chǎn)的基本過程
第一步，玉米芯原料的預(yù)處理，包括選料、粉碎、篩分等，與化學(xué)合成法類似。
第二步，玉米芯木聚糖酸水解。通常采用過氯乙烯漆稀硫酸水解，得到的水解液木糖濃度在30g/L左右。
第三步，水解液濃縮。木糖濃度會對木糖的代謝產(chǎn)生影響，為了獲得高木糖醇得必須將水解液濃縮提高木糖濃度，同時有利于提高發(fā)酵液中產(chǎn)物濃度，降低產(chǎn)物提純化難度。有研究認為，對熱帶假絲酵母而言，適宜的初始木糖濃度為100g/L。
第四步，濃縮液脫毒。這是發(fā)酵法生產(chǎn)木糖醇中很重要的一步。水解液中含有許多對微生物生長及木糖醇合成有抑制作用的成分，經(jīng)濃縮后濃度升高。
第五步，濃縮液的發(fā)酵過程。一般需要在脫毒水解液中補充一些必要的營養(yǎng)成分如酵母膏，有些還補充蛋白胨，有些需添加少量無機鹽，配置成發(fā)酵培養(yǎng)基進行發(fā)酵。發(fā)酵需要調(diào)控的因子主要有發(fā)酵工藝選擇、接種量、通氣速率、pH。
發(fā)酵液木糖醇分離提純
隨著木糖醇發(fā)酵工藝研究不斷深人，從發(fā)酵液中分離提純木糖醇的工作逐步受到重視。木糖醇發(fā)酵液中除了有酵母細胞外，主要成分有蛋白質(zhì)、無機鹽、殘?zhí)�。木糖醇是細胞外小分子產(chǎn)物，其分離提純工藝遵循的一般途徑是發(fā)酵液預(yù)處理—發(fā)酵液脫色、除臭、脫鹽—結(jié)晶。發(fā)酵液預(yù)處理，即進行固液分離除去酵母細胞，有些研究中會在離心分離后加上超濾過程，以除去發(fā)酵液中的蛋白貢等，以便后續(xù)離子交換過程順利進行。發(fā)酵液經(jīng)預(yù)處理后，通常采用活性炭脫色除昊繼而用強酸和強堿性離子交換樹脂相繼處理脫鹽。經(jīng)過這兩步處理后，發(fā)酵液中電等貢、色素等雜質(zhì)被去除，木糖醇的濃度和純度都大為提高。此時發(fā)酵液中的雜質(zhì)主要是殘?zhí)�，轉(zhuǎn)人結(jié)晶過程除去。殘?zhí)侵饕煞质前⒗�，因為阿拉伯糖一般難以在發(fā)酵程中被酵母消耗掉。但是在木糖醇的結(jié)晶體系中，阿拉伯糖屬于可溶性雜質(zhì)，因此可在結(jié)晶過程中去除，除此以外，木糖也是殘?zhí)侵唬m然其含量很少，但是其性質(zhì)與木穹醇很接近，容易與木糖醇一起結(jié)晶析出。為了解決這個問題，提高木糖醇晶體的純應(yīng)該使木糖在發(fā)酵過程中盡可能完全消耗。不過，也有另外一種辦法來解決木糖殘的問題。即在發(fā)酵液脫色后，用化學(xué)合成法使木糖轉(zhuǎn)化為容易除去物質(zhì)，但這種方法要采用化學(xué)試劑，不環(huán)保。
