[發(fā)明專利]一種生物防腐劑4-羥基苯乳酸的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810244053.2
• 申請(qǐng)日: 2008-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101440382A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沐萬(wàn)孟;江波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P7/42
• 分類號(hào): C12P7/42;C12R1/225;C12R1/25
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 時(shí)旭丹;劉品超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物防腐劑4-羥基苯乳酸的制備方法，具體涉及微生物發(fā)酵生物轉(zhuǎn)化制備4-羥基苯乳酸的一種方法，屬于食品生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

4-羥基苯乳酸是乳酸菌產(chǎn)生的一種新型抑菌物質(zhì)。研究表明4-羥基苯乳酸具有廣譜抑制真菌功能。

4-羥基苯乳酸是一種天然防腐劑。它存在于天然蜂蜜中，對(duì)人和動(dòng)物細(xì)胞無(wú)毒。乳酸菌是公認(rèn)為安全(Generally?recognized?as?safety，GRAS)的微生物，千百年來(lái)用于食品保藏。因此，4-羥基苯乳酸被認(rèn)為是繼乳酸菌產(chǎn)生的第一代抑菌物質(zhì)如乳酸、醋酸，第二代抑菌物質(zhì)如Nisin(乳酸鏈球菌素)等細(xì)菌素以外，可用于食品體系的新型抑菌物質(zhì)。與Nisin相比，4-羥基苯乳酸抑菌譜寬、穩(wěn)定性高、親水性強(qiáng)。

目前4-羥基苯乳酸的制備有化學(xué)催化合成以及生物轉(zhuǎn)化方法。化學(xué)合成法有許多不利的因素，例如反應(yīng)條件苛刻，產(chǎn)生多種副產(chǎn)物和化學(xué)污染物，形成的眾多副產(chǎn)物又使分離、純化步驟變得復(fù)雜。近年來(lái)研究人員都在尋找生物轉(zhuǎn)化的方法來(lái)制備4-羥基苯乳酸，生物轉(zhuǎn)化方法，條件溫和，污染少，反應(yīng)專一性強(qiáng)。由于乳酸菌是GRAS(公認(rèn)為安全)的微生物，用安全菌株生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)4-羥基苯乳酸成為當(dāng)前的熱點(diǎn)。最近報(bào)道某些乳酸菌能夠利用MRS培養(yǎng)基發(fā)酵生成4-羥基苯乳酸，但產(chǎn)量低、菌種個(gè)體差異大，最高產(chǎn)量為0.29mmol/L。

針對(duì)4-羥基苯乳酸發(fā)酵產(chǎn)量低下的問(wèn)題，本專利研究利用4-羥基苯丙酮酸或4-羥基苯丙酮酸鹽作為底物添加至發(fā)酵培養(yǎng)基中，可以大幅度提高4-羥基苯乳酸的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種生物防腐劑4-羥基苯乳酸的制備方法，具體內(nèi)容涉及利用乳酸菌發(fā)酵生物轉(zhuǎn)化制備4-羥基苯乳酸的一種方法。本發(fā)明中乳酸菌可有效利用底物4-羥基苯丙酮酸或4-羥基苯丙酮酸鹽，發(fā)酵轉(zhuǎn)化生成4-羥基苯乳酸，轉(zhuǎn)化率高、專一性強(qiáng)、條件溫和、副產(chǎn)物少，為4-羥基苯乳酸的生物轉(zhuǎn)化提供了一個(gè)新的途徑。

本發(fā)明的技術(shù)方案：以乳酸菌作為菌種，以4-羥基苯丙酮酸或4-羥基苯丙酮酸鹽為轉(zhuǎn)化底物，采用碳源、氮源以及無(wú)機(jī)鹽組成發(fā)酵培養(yǎng)基，發(fā)酵法生物轉(zhuǎn)化制備4-羥基苯乳酸。

(1)菌種：采用乳酸菌，Lactobacillus?sp.SK007、Lactobacillus?plantarumAS1.550、Lactobacillus?plantarum?SK002、Lactobacillus?pentose?BCRC15317或Lactococcus?lactis?1.009。

用乳酸菌作為菌種生物轉(zhuǎn)化時(shí)，選用Lactobacillus?sp.SK007效果尤好。

(2)培養(yǎng)基，以g/L計(jì)：

保藏培養(yǎng)基：葡萄糖15，酵母膏10，碳酸鈣15，瓊脂15，pH?6.5-7.0；

種子培養(yǎng)基：葡萄糖10，蛋白胨10，酵母膏10，無(wú)水乙酸鈉10，磷酸鉀0.2，硫酸鎂0.2，硫酸錳0.05，pH?6.5-7.0；

(3)制備工藝：

菌種保藏：所用菌種保藏在保藏培養(yǎng)基中，4℃保存，兩周轉(zhuǎn)接一次。

種子培養(yǎng)：從保藏培養(yǎng)基轉(zhuǎn)入種子培養(yǎng)基需活化2次，每次30℃培養(yǎng)12h。

發(fā)酵：種子培養(yǎng)液以1％-3％(V/V)的接種量，接入添加不同碳源、氮源以及無(wú)機(jī)鹽組成的發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：4-羥基苯丙酮酸或4-羥基苯丙酮酸鹽4-40mmol/L，碳源5-30g/L，氮源5-30g/L，無(wú)水乙酸鈉10g/L，磷酸鉀0.2g/L，硫酸鎂0.2g/L，硫酸錳0.05g/L，pH?6.2-6.8，25-40℃靜置培養(yǎng)，12-36h，得到含4-羥基苯乳酸的發(fā)酵液，所用碳源為葡萄糖、麥芽糖、乳糖或蔗糖，所用氮源為玉米漿、酵母膏、蛋白胨、大豆粕中的一種或幾種混用。

優(yōu)選的發(fā)酵培養(yǎng)基為：4-羥基苯丙酮酸或4-羥基苯丙酮酸鹽4mmol/L，葡萄糖20g/L，玉米漿10g/L，酵母膏10g/L，無(wú)水乙酸鈉10g/L，磷酸鉀0.2g/L，硫酸鎂0.2g/L，硫酸錳0.05g/L，pH?6.2-6.4。

檢測(cè)4-羥基苯乳酸的方法如下：