利用啤酒糟生产低聚木糖(XOS)的潜力探索与工艺优化

本研究针对啤酒工业主要副产物啤酒糟(BSG)的高值化利用问题，通过碱性提取和酶解工艺从Pilsen和IPA两种BSG中制备功能性低聚木糖(XOS)。研究发现Pilsen BSG因含38.2%半纤维素和51.4%纤维素，经Hemicellulase Amano?酶解后XOS产量达2.5 mg/mL，显著高于IPA BSG(1.78 mg/mL)。该研究为农业废弃物资源化提供了新思路，对功能性食品添加剂开发具有重要意义。

　　

在全球每年产生约1400亿吨农业工业废弃物的背景下，啤酒糟(BSG)作为啤酒工业占比85%的固体废弃物，其处理问题日益凸显。传统动物饲料利用方式难以完全消化这一富含半纤维素的生物质资源，而其中蕴藏的功能性低聚木糖(XOS)因其益生元特性在健康食品领域备受关注。如何高效转化BSG为高附加值产品，成为循环经济背景下亟待解决的课题。

来自巴西Turucu的Brasserie 35啤酒厂提供了Pilsen和IPA两种典型BSG样本，研究人员通过碱性处理结合乙醇沉淀提取木聚糖，采用Hemicellulase Amano?（源自黑曲霉）进行酶解。近红外光谱(FTIR)证实碱性处理使木质素脱除率达70%以上，为后续酶解创造有利条件。

CHARACTERIZATION OF PILSEN AND IPA BSG
成分分析显示Pilsen BSG含63.7 g/100g碳水化合物和23.4 g/100g蛋白质，显著高于IPA BSG的59.9 g/100g和26.0 g/100g。这种差异源于酿造工艺：Pilsen使用基础麦芽，而IPA添加焦香麦芽等特殊原料。

XOS PRODUCTION EFFICIENCY
酶解实验表明，Pilsen BSG木聚糖转化率高达10.9%，总XOS(XOSt)产量2.5 mg/mL，其中短链XOS(XOSs)1.13 mg/mL，长链XOS(XOSl)1.37 mg/mL。相比之下，IPA BSG的转化效率降低30%，印证原料组成对工艺效率的决定性影响。

该研究创新性证实：1) 碱性处理能有效保留半纤维素结构；2) BSG品种显著影响XOS产出，Pilsen型更具工业价值；3) 建立的工艺路线为规模化生产奠定基础。发表于《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》的这项成果，不仅为啤酒工业废弃物高值化利用提供技术方案，更拓展了功能性低聚糖的可持续生产路径。研究揭示的"原料-工艺-产物"关联规律，对其它农业废弃物的生物炼制具有重要借鉴意义。