从发酵生物质中提取木糖醇

Andre Klaassen

第二代生物精炼厂采用C5糖含量高、C6糖含量低的生物质。除了生产乙醇，第二代生物炼制的目标是通过副产物的定价来完全利用生物质。用微生物发酵C5糖可以得到可用于进一步应用的醪液。

在以聚合物为基础的Eurokat色谱柱中，Eurokat Ca色谱柱的分离效果最好。在对麦芽浆的分析中，木糖醇含量很高。建立了高纯度木糖醇的纯化方法。

结果

采用不同色谱柱(Eurokat Na, H, Ca)对发酵醪进行分析，确定最佳固定相。

Eurokat Ca色谱柱显示了木糖醇的最佳分离曲线(图1)，尽管与Eurokat H色谱柱(12分钟)和Eurokat Na色谱柱(18分钟)相比，Eurokat Ca色谱柱的分离时间最长，约为28分钟。对发酵醪液的深入分析发现了5种成分:木糖、阿拉伯糖、甘油、甘露醇和木糖醇(图1)。

木糖醇浓度最高，为80 mg/mL，其次为甘油，为20 mg/mL。其余三种成分浓度为7-8 mg/mL(图1)。

图1所示。1:10稀释发酵醪10µL注射液在Eurokat Ca - 1木糖(8.2 mg/mL)， 2阿拉伯糖(8.3 mg/mL)， 3甘油(21.0 mg/mL)， 4甘露醇(7.0 mg/mL)， 5木糖醇(80.6 mg/mL)上的色谱图。

木糖醇的基线分离意味着有希望的批量纯化。对Eurokat Ca半制备色谱柱进行了超载研究，该色谱柱的体积(50 mL)是分析柱(15 mL)的三倍，粒径(25-56 μm)更大，因此可以在较低的背压下获得更高的样品装载量和更快的流速。

收集的木糖醇馏分(图2)纯度为99%，用RI测量(图3)。

图2。1000 μL木糖醇注射液的分离;黄色部分面积(9.5 mL)。

图3。样品和馏分色谱图的比较;蓝色=样品，红色=批量纯化的部分。

欧洲杯足球竞彩材料和方法

样品制备

Vogelbusch Biocommodities GmbH提供了发酵醪液，该发酵醪液由高木糖含量的类半纤维素水解物酵母发酵获得。离心后经0.45 μm滤膜过滤。

配制1:10稀释剂并进行分析。为了校准，制备了木糖、阿拉伯糖、甘油、甘露醇和木糖醇的混合物，并从15 mg/mL稀释至0.3 mg/mL。

方法参数

分析使用KNAUER分析Eurokat色谱柱(300 × 8 mm)，集成前柱(30 × 8 mm)， 10µm颗粒，75°C，流速0.5 mL/分钟，使用H欧洲杯猜球平台₂O_dd洗脱液。

KNAUER AZURA分析高效液相色谱系统由AZURA P 6.1L HPG 10 mL泵，3950自动进样器，AZURA DAD 2.1 l二极管阵列检测器与高灵敏度KNAUER光导筒流池，AZURA RID 2.1 l折射率检测器，AZURA CT 2.1柱恒温箱组成，由OpenLAB控制^®使用EZChrom Edition软件。

木糖醇采用KNAUER Eurokat Ca柱(250 × 16 mm)， 25-56 μ m颗粒，75°C，流速为2.5 mL/min, H欧洲杯猜球平台₂O_dd洗脱液。的KNAUER AZURA制备高效液相色谱系统配备AZURA P 6.1L HPG 50 mL泵，3950自动进样器(准备版)，AZURA RID 2.1 l折射率检测器，AZURA CT 2.1柱恒温器，由OpenLAB控制^®使用EZChrom Edition软件。利用折射率探测器的扩展动态范围(EDR)特性进行了制备实验。

结论

结果表明，在所检测的Eurokat色谱柱中，以Eurokat Ca色谱柱为最佳色谱柱。

发酵醪中木糖醇含量较高(80 mg/ml)。半制备批量纯化木糖醇导致高回收率(95%)木糖醇纯度为99%。批量工艺的升级或模拟移动床色谱法的应用具有从发酵醪中生产木糖醇的潜力。

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