我國是農(nóng)業(yè)大國，2021年玉米產(chǎn)量2.7億噸，玉米芯年產(chǎn)量保持在5500萬噸左右。玉米芯作為一種農(nóng)業(yè)廢棄物，曾經(jīng)絕大部分只能用作農(nóng)家燃料。近年，隨著我國科學技術(shù)的不斷進步，玉米芯深加工領(lǐng)域不斷擴大，糠醛、木糖、木糖醇、低聚木糖等一系列高附加值的產(chǎn)品相繼實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，使玉米芯資源得到了充分的利用。

玉米芯中主要成分為纖維素（32%～36%）、多縮戊糖（35%～40%）、木質(zhì)素（25%）以及少量的灰分。通過對玉米芯的不同組分進行深加工，就能得到不同的生物質(zhì)產(chǎn)品。

主要下游產(chǎn)品

2.1糠醛

糠醛學名呋喃甲醛，是一種重要的有機化工產(chǎn)品，在合成樹脂、石油煉制、染料、醫(yī)藥以及輕工行業(yè)都有廣泛的用途。糠醛的沸點為161.7℃，凝固點為-36.5℃，相對密度為1.16，是一種具杏仁氣味的淺黃色的油狀液體。以其為原料的主要深加工產(chǎn)品有糠醇、四氫呋喃、呋喃樹脂、麥芽酚、乙基麥芽酚、呋喃基環(huán)縮醛類合成香料等。

生產(chǎn)工藝：玉米芯→水解→脫水→蒸餾→精制→糠醛，在生產(chǎn)過程同時副產(chǎn)醋酸、甲醇、丙酮等產(chǎn)品，其總量接近糠醛產(chǎn)量。目前發(fā)達國家糠醛生產(chǎn)萎縮，不少生產(chǎn)廠停產(chǎn)，生產(chǎn)重心已轉(zhuǎn)入發(fā)展中國家。我國無論在生產(chǎn)能力和產(chǎn)量上都是世界第一，逐漸成為糠醛及其加工產(chǎn)品的最大出口國。從發(fā)展趨勢看，我國糠醛生產(chǎn)機遇和挑戰(zhàn)并存。

2.2糠醇

糠醇學名呋喃甲醇，糠醇的80%～90%用于生產(chǎn)呋喃樹脂。糠醇在酸性催化劑存在下與甲醛、尿素、苯酚等發(fā)生縮聚反應制成各種呋喃樹脂。呋喃樹脂可用作鑄造用膠粘劑、澆鑄用膠泥、芯型和鑄模。此外在玻璃纖維增強塑料、硅填充塑料及防腐灰漿中也配入一定量的呋喃樹脂；少量糠醇用于生產(chǎn)摩擦輪用耐高溫酚醛樹脂膠粘劑，例如汽車用的剎車片等；此外，糠醇還是生產(chǎn)香料、香味劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥的中間體。糠醇在常壓下沸點為171℃，熔點為-14.6℃，相對密度為1.11296，與水的共沸點為99.85℃。糠醇能與水、乙醇、乙醚等混溶。生產(chǎn)工藝：玉米芯→水解→脫水→蒸餾→精制→糠醛→加氫→糠醇，加氫催化劑一般選擇用銅鉻鈣。

2.3木糖

木糖是一種五碳糖，是制取木糖醇及飼料酵母的原料，在化工、醫(yī)藥、皮革、燃料等工業(yè)部門都有廣泛的應用。木糖為白色結(jié)晶粉末，熔點為145℃，在20℃水中溶解度為37.42％，甜度為蔗糖的67％。生產(chǎn)工藝：玉米芯→水解→中和→脫色→離子交換→蒸發(fā)→二次脫色→離子交換→蒸發(fā)→結(jié)晶→離心→干燥→成品。

2.4木糖醇

木糖醇是一種白色粉末或白色晶體五碳糖醇，其分子式為C5H12O5。最早發(fā)現(xiàn)它存在于許多水果及蔬菜中，人體自身也能夠產(chǎn)生。由于自然界中木糖醇含量太低，直接從天然物中萃取成本十分昂貴，所以商品化的木糖醇都來源于半纖維素資源，如玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣、樺樹皮等。木糖醇甜度與蔗糖相當，外觀為白色結(jié)晶體，入口有清涼感。木糖醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外，還具有特殊的生化性能。它不需要通過胰島素而是直接通過細胞壁被人體吸收，具有降低血脂，抗酮體等功能，是糖尿病、肝炎等病癥患者良好的食糖替代品。此外，木糖醇不被口腔中的細菌所利用，具有優(yōu)良的防齲齒功能。因此廣泛應用于醫(yī)藥、食品、精細化工等諸多領(lǐng)域。生產(chǎn)工藝：木糖加氫后轉(zhuǎn)化為木糖醇，加氫選擇雷尼鎳催化劑。

2.5低聚木糖

低聚木糖是由2～7個木糖以β-1，4糖苷鏈連接而成的低聚糖，其甜度比蔗糖和葡萄糖均低，與麥芽糖差不多，約為蔗糖甜度的40％；低聚木糖比其它功能性低聚糖更耐酸耐熱，在酸性條件下加熱1h無明顯變化，在110℃加熱不分解。因此，低聚木糖廣泛用于焙烤食品中。更為重要的是低聚木糖有獨特的生理學特性：在腸道內(nèi)不易被消化吸收，到達大腸后被雙歧桿菌利用，具有顯著的雙歧桿菌增殖能力；不能被口腔內(nèi)變異鏈球菌等細菌分解成粘著性的單糖，如葡萄糖、果糖等，與蔗糖并用時能阻止蔗糖生成牙垢，故具抗齲齒性；能促進人體對鈣的吸收；

攝入量少，每日有效劑量為0.7g；被認為是一種水溶性膳食纖維，能降低血清膽固醇和甘油三酯含量，攝入后不會引起體內(nèi)血糖值的大幅度升高。故低聚木糖可作為老年、兒童、孕婦和高血壓、糖尿病、肥胖病等患者的理想食品原料。玉米芯中的半纖維素主要是由D-木糖為主鏈的木聚糖組成，是生產(chǎn)低聚木糖的最佳原料之一。玉米芯酶法制備低聚木糖工藝過程一般由玉米芯粉（60目）經(jīng)過預處理、酸解反應以及分離、精制得到低聚木糖產(chǎn)品。低聚木糖的生產(chǎn)過程包括木聚糖的提取和精制、木聚糖的水解和純化幾個步驟。具體工藝如下：玉米芯→木聚糖提取→精制→精制木聚糖液→酶降解→粗產(chǎn)品→精制→濃縮→普通產(chǎn)品→進一步提純→高純產(chǎn)品。