本发明涉及阿拉伯糖的生产方法，具体地说，涉及一种利用玉米叶生产阿拉伯糖的方法。
背景技术：
阿拉伯糖也称树胶醛糖，是一种重要的功能性食品，除了具有低热、稳定、安全、无毒等良好的理化特征外，还具有促进肠道内有益菌的繁殖、抑制有害菌生长的独特生理功能，现已引起全世界的广泛关注。阿拉伯糖具有无龋齿性，不被人体消化且能够显著增值体内双歧杆菌有益于肠道健康。阿拉伯糖可以减少有毒代谢产物形成，大大减少肝脏分解毒素的负担，有保护肝脏的保健功能。阿拉伯糖可以促进人体对钙的吸收，降低血压和血清胆固醇，增强机体免疫力，抗癌，抗疲劳等等保健功能。目前，国内外阿拉伯糖的市场销量都在快速增长。
我国玉米的栽培历史大约有470多年。目前我国播种面积在3亿亩左右，仅次于稻、麦，在粮食作物中居第三位，在世界上仅次于美国。玉米成熟并收获后，玉米叶连通玉米秸秆被大量的燃烧，或弃于田中自然降解作肥料，资源浪费。如果用其提取阿拉伯糖，使资源得到充分利用，又保护了环境，还可产生很好的经济效益。
当前，国内外对采用玉米芯、蔗渣、稻壳、秸秆、桦木、棉壳等原料制阿拉伯糖进行了大量的研究，而且，国内基本上都用玉米芯为原料生产阿拉伯糖。以玉米叶为原料生产阿拉伯糖的技术，国内外还鲜有报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种利用玉米叶生产阿拉伯糖的方法，以解决上述的技术问题。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种利用玉米叶生产阿拉伯糖的方法，其特征在于：以玉米叶为原料，经玉米叶粉碎、高温蒸煮和高温澄清脱色除杂得到木聚糖液；用木聚糖酶酶解木聚糖液得到阿拉伯糖液；阿拉伯糖液经醇发酵除葡萄糖和木糖，再经微滤净化和吸附脱色得到精阿拉伯糖液；阿拉伯糖液浓缩后可得到阿拉伯糖糖浆；阿拉伯糖糖浆结晶或喷雾干燥得到阿拉伯糖粉。
进一步地说，所述利用玉米叶生产阿拉伯糖的方法，包括以下步骤：
1、将玉米叶粉碎至大于100目；将粉碎后的玉米叶在温度为60℃的蒸馏水中浸泡12小时，蒸馏水与玉米叶的重量比为10∶1；浸泡完成后，取出玉米叶，将浸泡水置于126℃温度条件下密封蒸煮1小时，得到蒸煮料液；
2、用陶瓷管微滤机分离出高温蒸煮料液，经缓冲罐泵入快速澄清罐，在管道混合器中添加石灰乳调节pH值至10.5，加磷酸使蒸煮料液冷却至50℃时pH值为5.0，并按蒸煮料液量的50～100ppm添加絮凝剂，经澄清罐澄清分离去除叶渣、浮泥、蛋白质、蔗脂、蔗腊及大分子的色素，得到上清液；
3、取出澄清罐的上清液，酶解得到阿拉伯糖液；酶解采用木聚糖酶，操作条件：pH值4.0～6.5，温度45～65℃，时间2～10h；
4、将步骤3制得的阿拉伯糖液冷却后送醇发酵罐，通过酵母发酵工艺，将阿拉伯糖液中的葡萄糖和木糖发酵成乙醇；发酵温度32～38℃，pH值4.8～5.2，酶解至葡萄残糖小于0.5％；
5、将步骤4除杂糖后的阿拉伯糖液经微滤净化后送脱色工序脱色，脱色采用酸析脱色、活性碳脱色或/和离子交换树脂脱色；
6、经脱色后的阿拉伯糖液进行常规的真空浓缩、结晶或喷雾干燥，即可得阿拉伯糖晶体。
更进一步说，步骤3中所述木聚糖酶采用pH值为4.8～6.0的木聚糖酶。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：1、以玉米叶为原料，原料成本低，不使用硫酸和烧碱，工艺流程简便，生产成本低，产品品质好；2、工艺合理，各工序由126℃高温顺序降至低温，pH值则由蒸煮时料液的3顺序升至6，节能、节酸；3、选用pH值为4.8～6.0的木聚糖酶，酶解时料液无需专门调pH值；4、工艺流程的各个步骤所用的设备都是现有技术中常用设备，适合工业化规模生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
本实施例所述利用玉米叶生产阿拉伯糖的方法，包括以下步骤：
1、将玉米叶粉碎至大于100目；将粉碎后的玉米叶在温度为60℃的蒸馏水中浸泡12小时，蒸馏水与玉米叶的重量比为10∶1；浸泡完成后，取出玉米叶，将浸泡水置于126℃温度条件下密封蒸煮1小时，得到蒸煮料液；
2、用陶瓷管微滤机分离出高温蒸煮料液，经缓冲罐泵入快速澄清罐，在管道混合器中添加石灰乳调节pH值至10.5，加磷酸使蒸煮料液50℃时pH值为5.0，并按蒸煮料液量的50～100ppm添加PAM絮凝剂，经澄清罐澄清分离去除叶渣、浮泥、蛋白质、蔗脂、蔗腊及大分子的色素，得到上清液；
3、取出澄清罐的上清液泵入酶解罐，在pH为6.0、上清液中液固重量比为13∶1时，加入诺维信真菌木聚糖酶，酶用量为40U/g干基，在温度60℃条件下进行酶解，反应时间2.5小时，得到pH值约为6.0的阿拉伯糖液；
4、将步骤3酶解得到的阿拉伯糖液冷却至32～35℃，送入装有固定化醇母的醇发酵罐，泵循环约18～22小时，维持发酵罐温度32～38℃，醇解至葡萄残糖小于0.5％；
5、由醇发酵罐取出的阿拉伯糖液经微滤机净化后，经离子交换柱脱色得到脱色后的阿拉伯糖液；
6、脱色后的阿拉伯糖液送真空浓缩干燥，当阿拉伯糖溶液浓缩到原来体积的1/4时，加入乙醇，将有机酸、糠醛等沉淀过滤除去，继续浓缩至阿拉伯糖含量达到32％(W/V，对固形物)得浓缩糖浆，冷却后即可得到白色的阿拉伯糖晶体，用少量的乙醇溶液洗去表面的母液，得到阿拉伯糖产品。
实施例2：
本实施例所述利用玉米叶生产阿拉伯糖的方法，包括以下步骤：
1、将玉米叶粉碎至大于100目；将粉碎后的玉米叶在温度为60℃的蒸馏水中浸泡12小时，蒸馏水与玉米叶的重量比为10∶1；浸泡完成后，取出玉米叶，将浸泡水置于126℃温度条件下密封蒸煮1小时，得到蒸煮料液；
2、用陶瓷管微滤机分离出高温蒸煮料液，经缓冲罐泵入快速澄清罐，在管道混合器中添加石灰乳调节pH值至10.5，加磷酸使蒸煮料液50℃时pH值为5.0，并按蒸煮料液量的50～100ppm添加PAM絮凝剂，经澄清罐澄清分离去除叶渣、浮泥、蛋白质、蔗脂、蔗腊及大分子的色素，得到上清液；
3、取出澄清罐的上清液泵入酶解罐，在pH值4.8～5.2、上清液中液固重量比为13∶1时，加入里氏木酶木聚糖酶，酶用量为40U/g干基，在温度为48～52℃的条件下进行酶解，反应时间10小时，得到pH值约为5.2的阿拉伯糖液；
4、将步骤3酶解得到的阿拉伯糖液冷却至32～35℃，送入装有固定化醇母的醇发酵罐，泵循环约18～22小时，维持发酵罐温度32～38℃，醇解至葡萄残糖小于0.5％；
5、由醇发酵罐取出的阿拉伯糖液经微滤机净化后，经离子交换柱脱色得到脱色后的阿拉伯糖液；
6、脱色后的阿拉伯糖液送真空浓缩干燥，当阿拉伯糖溶液浓缩到原来体积的1/4时，加入乙醇，将有机酸、糠醛等沉淀过滤除去，继续浓缩至阿拉伯糖含量达到32％(W/V，对固形物)得浓缩糖浆，冷却后即可得到白色的阿拉伯糖晶体，用少量的乙醇溶液洗去表面的母液，得到阿拉伯糖产品。
实施例3：
1、将玉米叶粉碎至大于100目；将粉碎后的玉米叶在温度为60℃的蒸馏水中浸泡12小时，蒸馏水与玉米叶的重量比为10∶1；浸泡完成后，取出玉米叶，将浸泡水置于126℃温度条件下密封蒸煮1小时，得到蒸煮料液；
2、用陶瓷管微滤机分离出高温蒸煮料液，经缓冲罐泵入快速澄清罐，在管道混合器中添加石灰乳调节pH值至10.5，加磷酸使蒸煮料液50℃时pH值为5.0，并按蒸煮料液量的50～100ppm添加PAM絮凝剂，经澄清罐澄清分离去除叶渣、浮泥、蛋白质、蔗脂、蔗腊及大分子的色素，得到上清液；
3、取出澄清罐的上清液泵入酶解罐，在pH为6.0、上清液中液固重量比为13∶1时，加入诺维信真菌木聚糖酶，酶用量为40U/g干基，在温度60℃条件下进行酶解，反应时间2.5小时，得到pH值约为6.0的阿拉伯糖液；
4、将步骤3酶解得到的阿拉伯糖液冷却至32～35℃，送入装有固定化醇母的醇发酵罐，泵循环约18～22小时，维持发酵罐温度32～38℃，醇解至葡萄残糖小于0.5％；
5、由醇发酵罐取出的阿拉伯糖液经微滤机净化后，用酸析联合改性活性炭脱色得精制阿拉伯糖液；用盐酸调阿拉伯糖清液pH值至3.0，调阿拉伯糖清液温度至30～80℃，优选80℃，轻微搅拌后静置20分钟；用离心机粗分离，离心机清液再经陶瓷管微滤机精分离，得酸析脱色液，脱色率约30％；活性碳脱色的操作条件：氨基化改性活性炭用量6～12％，优选10％(w/v，活性炭/溶液)，初始pH值3.0，脱色温度80℃，脱色时间100分钟，脱色率约55.06％～68.96％。
6、离子交换树脂除酸，可采用公知的树脂(如732树脂和D301树脂)，工艺可采用任何公知的工艺；
7、脱色后的阿拉伯糖液送真空浓缩干燥，当阿拉伯糖溶液浓缩到原来体积的1/4时，加入乙醇，将有机酸、糠醛等沉淀过滤除去，继续浓缩至阿拉伯糖含量达到32％(W/V，对固形物)得浓缩糖浆，冷却后即可得到白色的阿拉伯糖晶体，用少量的乙醇溶液洗去表面的母液，得到阿拉伯糖产品。
实施例4：
本实施例所述利用玉米叶生产阿拉伯糖的方法，包括以下步骤：
1、将玉米叶粉碎至大于100目；将粉碎后的玉米叶在温度为60℃的蒸馏水中浸泡12小时，蒸馏水与玉米叶的重量比为10∶1；浸泡完成后，取出玉米叶，将浸泡水置于126℃温度条件下密封蒸煮1小时，得到蒸煮料液；
2、用陶瓷管微滤机分离出高温蒸煮料液，经缓冲罐泵入快速澄清罐，在管道混合器中添加石灰乳调节pH值至10.5，加磷酸使蒸煮料液50℃时pH值为5.0，并按蒸煮料液量的50～100ppm添加PAM絮凝剂，经澄清罐澄清分离去除叶渣、浮泥、蛋白质、蔗脂、蔗腊及大分子的色素，得到上清液；
3、取出澄清罐的上清液泵入酶解罐，在pH值4.8～5.2、上清液中液固重量比为13∶1时，加入里氏木酶木聚糖酶，酶用量为40U/g干基，在温度为48～52℃的条件下进行酶解，反应时间10小时，得到pH值约为5.2的阿拉伯糖液；
4、将步骤3酶解得到的阿拉伯糖液冷却至32～35℃，送入装有固定化醇母的醇发酵罐，泵循环约18～22小时，维持发酵罐温度32～38℃，醇解至葡萄残糖小于0.5％；
5、由醇发酵罐取出的阿拉伯糖液经微滤机净化后，用酸析联合改性活性炭脱色得精制阿拉伯糖液；用盐酸调阿拉伯糖清液pH值至3.0，调阿拉伯糖清液温度至30～80℃，优选80℃，轻微搅拌后静置20分钟；用离心机粗分离，离心机清液再经陶瓷管微滤机精分离，得酸析脱色液，脱色率约30％；活性碳脱色的操作条件：氨基化改性活性炭用量6～12％，优选10％(w/v，活性炭/溶液)，初始pH值为3.0，脱色温度80℃，脱色时间100min，脱色率约55.06％～68.96％。
6、离子交换树脂除酸，可采用公知的树脂，如732树脂和D301树脂，工艺可采用任何公知的工艺。
7、脱色后的阿拉伯糖液送真空浓缩干燥，当阿拉伯糖溶液浓缩到原来体积的1/4时，加入乙醇，将有机酸、糠醛等沉淀过滤除去，继续浓缩至阿拉伯糖含量达到32％(W/V，对固形物)得浓缩糖浆，冷却后即可得到白色的阿拉伯糖晶体，用少量的乙醇溶液洗去表面的母液，得到阿拉伯糖产品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。