低聚木糖，玉米芯变身高价值

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了解玉米的人一般都认为，籽粒脱落后的玉米芯通常没有什么用处，不是当成垃圾处理，就是当作柴火烧掉，利用价值微乎其微。然而，中国农业大学食品营养学专家却可以明确地告诉你：应用现代生物技术，从玉米芯中取出高附加值的“宝贝”绝不是一句空话。

不信？那就请看看如何将普通“玉米芯”变成高价值“低聚木糖”的。这一创造性成果不仅打破了日本对该项技术的全球垄断，一举结束了我国低聚木糖生产长期依赖进口的历史，而且为玉米深加工、促进农民增收开辟了一条崭新途径。“玉米芯酶法制备低聚木糖”项目获得2006年国家科技发明奖二等奖。日本为啥收购中国玉米芯何为低聚木糖？专家解释说，它又称木寡糖，可以改善肠道菌群，润肠通便，抑制病原菌和腹泻，降低血清胆固醇，能增强机体免疫力，抗癌，防龋齿等，是迄今为止公认已知的保健功能性最优的功能性低聚糖。从20世纪60年代起，低聚木糖的制备就成为世界各国研发的热点，可相当长一段时间内无人能够解开其中的“生产秘诀”，直到1989年日本三得利公司取得关键性技术突破，实现工业化生产。但日本对此技术严格保密，长期以来独家垄断全球生产。

低聚木糖制备的难点是对酶的要求很高，需要酶的高度专一性，另外就是分离提纯技术难度大。我国在“八五”、“九五”期间，曾立项进行研究和攻关，但是在关键性技术上都没有取得重大突破，工业化生产无法实现。上世纪90年代初，日本从中国大量高价收购玉米芯。他当时就在心里打了个问号：日本为啥收购中国玉米芯？难道是用玉米芯制造低聚木糖？经过进一步调查研究，他更加敏锐地觉察到：可能日本已经掌握了用玉米芯制备低聚木糖的关键技术。

后来的实验表明，玉米芯在所有富含木聚糖的农产品原料中木糖含量最高，达到35%-40%；从化学组成上看，玉米芯含有丰富的半纤维素，是世界公认的制备低聚木糖的最理想原料。然而问题就是，虽然大家都知道玉米芯是‘宝贝’了，可除了日本三得利公司外谁也无法把‘宝藏’取出来。寻找开启玉米芯宝藏的“钥匙”专家迫切地想从试验中寻找到一把能够开启玉米芯宝藏的“钥匙”。试验，失败；再试验，还是失败；接着试验……不达目的决不罢休，在几年时间内“玉米芯”成了李里特生活和研究的“重头戏”。

经过无数次反复诱变，专家终于发现了极具价值的产酶菌株，其产生的酶，专一性强，活力完全达到工业化生产要求。“玉米芯酶法制备低聚木糖”迈出的这关键一步。经过进一步探索试验，他整合两类木聚糖酶于一体形成多酶体系，完全解决了低聚木糖生产的酶解效率和产物组成问题，使粗酶液酶活力在原有基础上提高了25倍。“找到了活力高的酶，就等于找到了开启玉米芯宝藏之门的钥匙，用玉米芯制备低聚木糖在中国完全可以成为现实。”兴奋不已。可光有酶还不行，还要把酶法制造低聚木糖的工艺和设备造出来，这也是一个不小的技术突破。李里特告诉记者，通过与公司进行产业化合作，一大批先进的工艺技术和设备陆续走向工业化生产，不仅彻底解决了生产之初低聚木糖提取纯度不高，产品只能用于养殖而无法用于食品保健的困境，而且大大提升了我国低聚木糖生产的规模和水平。让“丑小鸭”变成“白天鹅”玉米是我国三大粮食作物之一。据统计，年产量约为1.2亿吨。按生产1千克玉米同时可得到1/3千克玉米芯计算，我国玉米芯年产量约0.4亿吨，产量极其可观。目前，我国对玉米芯的利用相对来说还很少，仅有40-50万吨用于糠醛、木糖、木糖醇及酚类生产。以玉米芯为原料生产食用菌的也极少，绝大部分作为农业废弃物被烧掉。

“这不仅是对资源的极大浪费，而且容易对环境造成巨大的破坏。”李里特说：“利用目前的‘玉米芯酶发制备低聚木糖’技术，完全可以将这种状况逐渐改变过来，让‘丑小鸭’变成‘白天鹅’。”从2000年底我国首次实现低聚木糖工业化生产，成为世界上第二个可以规模生产高纯度低聚木糖的国家以来，无论是生产规模还是经济效益都取得了令人称奇的突破。他告诉记者，2000年我国建成了年产500吨的低聚木糖生产线，2003年规模翻一番扩大到1000吨，2005年初以来，我国建成了年产万吨低聚木糖示范工程项目。“按照这个趋势发展下去，有一天你发现玉米芯被人高价抢购时，一点也不用吃惊！”李里特说。“用玉米芯制备的低聚木糖到底可以用来做什么呢？低聚木糖由于其良好的热稳定性，是理想的功能食品添加剂，适合添加到酸奶、碳酸饮料等酸性饮料和各类保健功能食品中；低聚木糖开发出的系列保健食品，每天只需摄入少量就可发挥明显的保健效果，而且食用该低聚木糖后不会使血糖中葡萄糖水平上升，可作为糖尿病或肥胖症患者的甜味剂；作为高效饲料添加剂，低聚木糖不仅可以增加畜禽体重，降低成本，还可大大提高动物免疫力，有效防止疫病发生。目前山东龙力生物科技股份有限公司是国内重要的低聚木糖生产厂家，该项目获得了多项国家科技大奖和发明专利。

按4-5吨玉米芯可生产一吨高纯度低聚木糖算，每吨玉米芯能产生2万元的价值。目前，生产每吨低聚木糖可为河北、河南、安徽、东北等玉米主产区农民直接增收5000元。近3年来，利用玉米芯生产低聚木糖带动食品、饮料、保健品、医药等行业增值40亿元。

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