[發(fā)明專利]一種從液體木糖醇里制備L-阿拉伯糖醇的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910052132.8
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101560526A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 鄧子新;程海榮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學;淄博科銳控制系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: C12P7/18
• 分類號: C12P7/18;C12R1/07
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種生物技術(shù)領域的制備方法，具體涉及一種從液體木糖醇里制 備L-阿拉伯糖醇的方法。

技術(shù)背景

L-阿拉伯糖醇為一種稀有糖醇，分子量為152，與木糖醇、核糖醇、D-阿拉 伯糖醇一起屬于戊糖醇(Pentitol)。越來越多的研究表明稀有糖或者稀有糖醇 在醫(yī)藥、膳食以及保健領域中發(fā)揮重要的作用，其中已經(jīng)有不少稀有糖或者稀 有糖醇被開發(fā)利用，比如D-核糖、L-核糖、D-阿拉伯糖、L-阿拉伯糖、塔格糖、 D-阿洛酮糖、衛(wèi)矛醇、木糖醇、赤蘚糖醇、核糖醇。稀有糖醇由于其具有與蔗 糖相近的甜度，再加上其低熱量或零熱量以及人體消化道吸收緩慢或不能吸收， 使得其成為一種越來越受歡迎的甜味劑替代品，在能量控制的飲食中發(fā)揮重要 的作用，即在人們的膳食結(jié)構(gòu)調(diào)整中的作用越來越明顯。絕大多數(shù)口腔細菌不 能代謝稀有糖醇，因而食用稀有糖醇不會引起齲齒，因此目前絕大多數(shù)口香糖 均添加了一定量的稀有糖醇，比如木糖醇。L-阿拉伯糖醇與木糖醇為同分異構(gòu) 體，研究表明(J.Appl.Glycosci.，Vol48，No.2，P131～133，2001，應用糖科學 雜志，第48卷，第二期，131～133頁，2001年)，L-阿拉伯糖醇具有與木糖醇 相似的生理功效，能夠顯著地減少機體的脂肪組織，防止脂肪在機體消化道沉 積，其功效類似于可溶性膳食纖維。

目前L-阿拉伯糖醇的制備是采用L-阿拉伯糖為原料，在高溫高壓下催化加 氫而成。由于目前L-阿拉伯糖仍為一種非常昂貴的試劑，制成的L-阿拉伯糖醇 就更加昂貴，極大的限制了其在食品醫(yī)藥領域的使用。因此發(fā)明一種廉價的L- 阿拉伯糖醇的制備方法對推廣其使用非常關鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從液體木糖醇里制備L- 阿拉伯糖醇的方法。本發(fā)明通過芽孢桿菌來消耗液體木糖醇或者含有L-阿拉伯 糖醇的原料中的除了L-阿拉伯糖醇以外的其它糖或者糖醇，提高L-阿拉伯糖醇 在原料中的相對純度，達到L-阿拉伯糖醇結(jié)晶的純度要求，進而可對L-阿拉伯 糖醇進行結(jié)晶；本發(fā)明的方法無污染，生產(chǎn)成本極低，適合工業(yè)規(guī)模化制備L- 阿拉伯糖醇。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括如下步驟：

步驟一，取液體木糖醇或者含有L-阿拉伯糖醇的原料，加入氮源和無機鹽， 得到發(fā)酵培養(yǎng)基，滅菌，得到無菌發(fā)酵培養(yǎng)基；

步驟二，將芽孢桿菌CGMCC?No.3041接種到含一級種子培養(yǎng)基中，培養(yǎng)，形 成一級種子液；

步驟三，將一級種子液加入到含二級種子培養(yǎng)基中，培養(yǎng)，形成二級種子液；

步驟四，將二級種子液加入到含無菌發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中，發(fā)酵，當L- 阿拉伯糖醇的相對純度＞65％時停止發(fā)酵；

步驟五，發(fā)酵結(jié)束后去除芽孢桿菌，取發(fā)酵上清液，脫色，利用離子交換 樹脂進行脫鹽、濃縮，得到發(fā)酵液；

步驟六，在發(fā)酵液中加入無水乙醇，再加入L-阿拉伯糖醇晶種，結(jié)晶，懸 液離心，洗滌晶體，干燥，得到L-阿拉伯糖醇晶體。

步驟一中，所述液體木糖醇或者含有L-阿拉伯糖醇的原料中L-阿拉伯糖醇 的質(zhì)量分數(shù)為10％～80％。

步驟一中，所述氮源選自酵母膏、酵母粉、酵母抽提物、玉米漿、大豆餅 粉、棉籽粉、硫酸銨或尿素中的至少一種；氮源的添加量為發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量的 0.2％～3％。

步驟一中，所述無機鹽選自無水硫酸鎂、七水硫酸鎂、磷酸氫二鈉、磷酸氫 二鉀、磷酸二氫鉀或磷酸二氫鈉中的至少一種；無機鹽的添加量為發(fā)酵培養(yǎng)基 質(zhì)量的0.05％～0.3％。

步驟二中，一級種子培養(yǎng)基的成分為：1L培養(yǎng)基由以下組分組成，液體木 糖醇10克，酵母粉10克，蛋白胨2克，蒸餾水1000克。

步驟三中，二級種子培養(yǎng)基的成分為：1L培養(yǎng)基由以下組分組成，液體木 糖醇20克/升，酵母粉10克/升，蛋白胨2克/升，蒸餾水1000克。

步驟四中，二級種子液的接種量為無菌發(fā)酵培養(yǎng)基體積的5～20％。

步驟四中，所述發(fā)酵為，發(fā)酵溫度為30～40℃，發(fā)酵時間為24～80小時， 發(fā)酵攪拌電機轉(zhuǎn)速100～600rpm。

步驟五中，添加L-阿拉伯糖醇晶種的質(zhì)量為發(fā)酵液質(zhì)量的5～10％，4～30 ℃下結(jié)晶。

本發(fā)明所涉及的芽孢桿菌基本生物學特性如下：