[發(fā)明專利]一種異麥芽酮糖制備方法

無效

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• 申請日: 2000-06-20
• 公開（公告）號: CN1330149A
• 公開（公告）日: 2002-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 范志剛
• 主分類號: C12P19/12
• 分類號: C12P19/12;//;C12R101)
• 代理公司: 北京萬科園專利事務(wù)所
• 代理人: 張亞軍,曹詩健

本發(fā)明屬于糖類，更具體地說是一種異麥芽酮糖的制備方法。

異麥芽酮糖(Isomaltulose)亦稱異蔗糖，是蔗糖的同分異構(gòu)體，含1摩爾結(jié)晶水，分子量為360.32，熔點123-124℃，甜度為蔗糖的42％，具有吸濕性低、耐酸解、對熱穩(wěn)定、具有還原性、不致齲齒等特點，是一種理想的功能性甜味劑。

異麥芽酮糖是以蔗糖為原料，在α-葡糖基轉(zhuǎn)移酶(α-1，6-glucosidase)的作用下，將蔗糖分子中葡萄糖與果糖相連的α-1，2糖苷鍵變位為α-1，6糖苷鍵，形成一種與蔗糖物理、化學性質(zhì)和生理功能完全不同的新糖，即異麥芽酮糖。異麥芽酮糖的批量生產(chǎn)起源于20世紀80年代中后期，已工業(yè)化生產(chǎn)國家有德國、美國、日本、英國，中國亦有少量生產(chǎn)，這些國家的生產(chǎn)方法均采用固定化細胞或固定化酶技術(shù)。美國專利(USP4390627)公開了一種固定化蔗糖變位酶的方法，使用的菌種是Protamainobacterrubrum?CB574.77，固定化過程包括：用單寧吸附細胞，加入聚乙烯亞胺進行絮凝，再加入表鹵醇、多胺聚合物和戊二醛于培養(yǎng)液中，得到反應(yīng)產(chǎn)物，過濾或離心收集濕菌，于55℃下干燥即得固定化細胞酶制劑，將該固定化細胞裝入固定床式柱，催化蔗糖轉(zhuǎn)化為異麥芽酮糖；USP4359531公開的也是一種固定化細胞生產(chǎn)異麥芽酮糖的方法，該專利使用的菌種為ErwiniarhaponticiNCPPB1578，培養(yǎng)基：蔗糖4％、蛋白胨1％、牛肉抽提物0.4％，培養(yǎng)時間70小時，在穩(wěn)定期前收獲細胞。固定化過程包括：先用海藻酸鈉包埋細胞，再用氯化鈣固定，海藻酸鈉用量為5％，氯化鈣溶液的濃度為0.1M，固定完成后，將固定化細胞裝入具有夾層的Φ5×30cm柱中，流速為空柱體積的0.01，使蔗糖轉(zhuǎn)化為異麥芽酮糖；英國專利(BP2082591)提出了一種改進的固定化α-葡糖基轉(zhuǎn)移酶的方法，具體方法為：將具有蔗糖變位酶的微生物細胞包埋于海藻酸鈣中后，再用聚乙烯亞胺和戊二醛處理。該專利使用的菌種是Serratiaplymuthica?NCIB8285，培養(yǎng)基為：蔗糖5％、玉米漿3％、Na₂PHO₄0.3％，NaCl0.2％，發(fā)酵罐裝料量50％，通氣量1∶0.5(體積比)培養(yǎng)16小時，離心分離收集菌體，用4％海藻酸鈣包埋，通過擠壓器擠壓成1-3mm大小的顆粒；中國發(fā)明專利(ZL891006842)公開了一種固定化α-葡糖基轉(zhuǎn)移酶制備異麥芽酮糖的方法，該專利使用的菌種為Serratia?plymuthica?ATCC15928，發(fā)酵培養(yǎng)基為：蔗糖4％、玉米漿3％、KCl0.2％，發(fā)酵周期8-16小時，于對數(shù)生產(chǎn)期將高嶺土或硅藻土作為吸附劑及固定化細胞的支撐劑加入發(fā)酵液中，然后離心分離吸附于高嶺土或硅藻土上細胞，再用海藻酸鈣包埋固定化，最后用戊二醛交聯(lián)處理并殺死活細胞。固定化細胞裝入轉(zhuǎn)化柱內(nèi)，加蔗糖溶液進行轉(zhuǎn)化，蔗糖濃度為40-55％，流出液經(jīng)樹脂離子交換、真空濃縮、結(jié)晶、干燥得產(chǎn)品。

以上專利技術(shù)有如下幾方面的缺點：(1)固定化過程中酶的損失很大；(2))細胞易脫離固定載體進入轉(zhuǎn)化液，影響產(chǎn)品品質(zhì)。

本發(fā)明的目是克服已有技術(shù)的缺點，提供一種利用膜循環(huán)系統(tǒng)制備異麥芽酮糖的方法。

本發(fā)明的主要技術(shù)方案：先發(fā)酵制備紅色精朊菌種并回收菌種，然后將菌種加入蔗糖溶液中進行蔗糖的轉(zhuǎn)化，利用膜技術(shù)外循環(huán)收集轉(zhuǎn)化液，菌種循環(huán)連續(xù)使用，再將轉(zhuǎn)化液濃縮、結(jié)晶、干燥即利得異麥芽酮糖干粉。

本發(fā)明的具體方法包括以下過程：

1.酶菌體的發(fā)酵、培養(yǎng)和收集：將為總量5～20％的菌種紅色精朊桿菌YB302變種以及發(fā)酵培養(yǎng)基：蔗糖2～8％、玉米漿1～6％、酵母浸膏0.1～2％、氯化鈉0.01～0.5％、磷酸氫二鉀0.01～0.1％，其余為水，裝入發(fā)酵罐內(nèi)，裝料量為罐體積的50～80％，控制PH值為6.0～7.5、溫度25～33℃，通氣量/發(fā)酵罐體積＝1∶0.5～1∶1.0，攪拌速度100～250轉(zhuǎn)/分鐘，于6～12小時多次補充滅菌的蔗糖溶液，總補糖量為裝料量的5～10％，總發(fā)酵時間10～30小時，發(fā)酵結(jié)束后通過常規(guī)的超濾、絮凝、離心工序回收得到細胞濃漿，所述超濾是用規(guī)格為0.001～0.5μm的超濾膜，使細胞和糖液分離，所述的絮凝是采用1～100ppm的聚丙烯酰胺絮凝劑，離心采用5000～20000轉(zhuǎn)/分鐘連續(xù)式離心分離，整過回收細胞濃漿的過程控制溫度為15～25℃；