玉米芯變身高價值“低聚木糖”

瞭解玉米的人一般都認為，籽粒脫落後的玉米芯通常沒有什麼用處，不是當成垃圾處理，就是當作柴火燒掉，利用價值微乎其微。然而，中國農業大學食品營養學專家卻可以明確地告訴你：應用現代生物技術，從玉米芯中取出高附加值的“寶貝”絕不是一句空話。

　　不信？那就請看看如何將普通“玉米芯”變成高價值“低聚木糖”的。這一創造性成果不僅打破了日本對該項技術的全球壟斷，一舉結束了我國低聚木糖生產長期依賴進口的歷史，而且為玉米深加工、促進農民增收開闢了一條嶄新途徑。“玉米芯酶法制備低聚木糖”項目獲得2006年國家科技發明獎二等獎。
　　日本為啥收購中國玉米芯
　　何為低聚木糖？專家解釋說，它又稱木寡糖，可以改善腸道菌群，潤腸通便，抑制病原菌和腹瀉，降低血清膽固醇，能增強機體免疫力，抗癌，防齲齒等，是迄今為止公認已知的保健功能性最優的功能性低聚糖。
　　從20世紀60年代起，低聚木糖的製備就成為世界各國研發的熱點，可相當長一段時間內無人能夠解開其中的“生產秘訣”，直到1989年日本三得利公司取得關鍵性技術突破，實現工業化生產。但日本對此技術嚴格保密，長期以來獨家壟斷全球生產。

　　低聚木糖製備的難點是對酶的要求很高，需要酶的高度專一性，另外就是分離提純技術難度大。我國在“八五”、“九五”期間，曾立項進行研究和攻關，但是在關鍵性技術上都沒有取得重大突破，工業化生產無法實現。 　
　　上世紀90年代初，日本從中國大量高價收購玉米芯。他當時就在心裡打了個問號：日本為啥收購中國玉米芯？難道是用玉米芯製造低聚木糖？經過進一步調查研究，他更加敏銳地覺察到：可能日本已經掌握了用玉米芯製備低聚木糖的關鍵技術。

　　後來的實驗表明，玉米芯在所有富含木聚糖的農產品原料中木糖含量最高，達到35%-40%；從化學組成上看，玉米芯含有豐富的半纖維素，是世界公認的製備低聚木糖的最理想原料。然而問題就是，雖然大家都知道玉米芯是‘寶貝’了，可除了日本三得利公司外誰也無法把‘寶藏’取出來。
　　尋找開啟玉米芯寶藏的“鑰匙” 專家迫切地想從試驗中尋找到一把能夠開啟玉米芯寶藏的“鑰匙”。
　　試驗，失敗；再試驗，還是失敗；接著試驗……不達目的決不罷休，在幾年時間內“玉米芯”成了李裡特生活和研究的“重頭戲”。

　　經過無數次反覆誘變，專家終於發現了極具價值的產酶菌株，其產生的酶，專一性強，活力完全達到工業化生產要求。“玉米芯酶法制備低聚木糖”邁出的這關鍵一步。經過進一步探索試驗，他整合兩類木聚糖酶於一體形成多酶體系，完全解決了低聚木糖生產的酶解效率和產物組成問題，使粗酶液酶活力在原有基礎上提高了25倍。“找到了活力高的酶，就等於找到了開啟玉米芯寶藏之門的鑰匙，用玉米芯製備低聚木糖在中國完全可以成為現實。”興奮不已。可光有酶還不行，還要把酶法制造低聚木糖的工藝和設備造出來，這也是一個不小的技術突破。李裡特告訴記者，通過與公司進行產業化合作，一大批先進的工藝技術和設備陸續走向工業化生產，不僅徹底解決了生產之初低聚木糖提取純度不高，產品只能用於養殖而無法用於食品保健的困境，而且大大提升了我國低聚木糖生產的規模和水平。
　　讓“醜小鴨”變成“白天鵝”
　　玉米是我國三大糧食作物之一。據統計，年產量約為1.2億噸。按生產1千克玉米同時可得到1/3千克玉米芯計算，我國玉米芯年產量約0.4億噸，產量極其可觀。目前，我國對玉米芯的利用相對來說還很少，僅有40-50萬噸用於糠醛、木糖、木糖醇及酚類生產。以玉米芯為原料生產食用菌的也極少，絕大部分作為農業廢棄物被燒掉。

　　“這不僅是對資源的極大浪費，而且容易對環境造成巨大的破壞。”李裡特說：“利用目前的‘玉米芯酶發製備低聚木糖’技術，完全可以將這種狀況逐漸改變過來，讓‘醜小鴨’變成‘白天鵝’。”
　　從2000年底我國首次實現低聚木糖工業化生產，成為世界上第二個可以規模生產高純度低聚木糖的國家以來，無論是生產規模還是經濟效益都取得了令人稱奇的突破。他告訴記者，2000年我國建成了年產500噸的低聚木糖生產線，2003年規模翻一番擴大到1000噸，2005年初以來，我國建成了年產萬噸低聚木糖示範工程項目。“按照這個趨勢發展下去，有一天你發現玉米芯被人高價搶購時，一點也不用吃驚！”李裡特說。

　按4-5噸玉米芯可生產一噸高純度低聚木糖算，每噸玉米芯能產生2萬元的價值。目前，生產每噸低聚木糖可為河北、河南、安徽、東北等玉米主產區農民直接增收5000元。近3年來，利用玉米芯生產低聚木糖帶動食品、飲料、保健品、醫藥等行業增值40億元。

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