[發明專利]以紅糖為碳源明串珠菌發酵產甘露醇的方法

無效

• 申請號: 201310537851.5
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103667367A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 金紅星
• 申請（專利權）人: 天津志卓生物科技有限公司
• 主分類號: C12P7/18
• 分類號: C12P7/18;C12R1/01
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

本發明涉及發酵生產甘露醇技術領域，具體地說是涉及以紅糖為碳源制備培養基以及應用該培養基通過明串珠菌發酵產甘露醇的方法。

背景技術

甘露醇被廣泛的應用于醫藥、食品、化工和電子等行業。全球甘露醇消費量約占多元醇總量的11%，每年約為15萬噸。美國是甘露醇的最大消費國。其它如歐洲國家，用于生產口香糖、口含片、嘴嚼片的用量均較大。我國目前甘露醇消費主要是直接用于生產甘露醇注射液、藥品輔助添加劑和無糖型食品添加劑等。由于食品行業尤其是口香糖對甘露醇需求量快速增加，甘露醇市場容量迅速擴大。甘露醇在醫藥行業用量較大，目前我國僅甘露醇注射液每年就要消耗甘露醇4500噸，2003年醫藥行業消費甘露醇5600噸。近年來我國肥胖和糖尿病較為嚴重，而且有越來越嚴重的趨勢，因此對無糖并具有營養的甜味劑甘露醇需求潛力巨大，2004年我國食品及其添加劑領域對甘露醇的需求量約3000噸。

目前生產甘露醇的方法主要有四種：

(1)海藻提取法：提取1噸甘露醇約需13～15噸干海帶，生產過程產生大量廢水，能耗高，污染嚴重，收率低；

(2)催化加氫法：以蔗糖或葡萄糖為原料的催化加氫法具有原料來源穩定，生產期限不受限制，成本低，但是其產率較低，且有山梨醇伴生；

(3)酶轉化法：酶法氫化須要在體系中加入價格昂貴的輔酶，不經濟；

(4)微生物發酵法：自然界中能合成甘露醇的微生物種類較多，細菌、酵母和霉菌中都有一些菌株具有產甘露醇的能力。在乳酸菌轉化甘露醇的過程中，甘露醇為主要產物，同時產乳酸、乙酸、乙醇和二氧化碳，而不產生其它多元醇等副產物，因而易于純化分離及精制，并且條件溫和、轉化率較高。同時乳酸菌是一種相對安全的菌種，用乳酸菌來生產甘露醇的研究有著明顯的優勢。目前，微生物發酵法處于實驗室研究階段。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種以紅糖為碳源的制備培養基和明串珠菌應用該培養基發酵產甘露醇的方法；該培養基是根據紅糖的成分改進MRS培養基而制成的，降低了培養基的成本，縮短了發酵時間，從而克服了微生物發酵法生產甘露醇的瓶頸問題。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：以紅糖為碳源明串珠菌發酵產甘露醇的方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）以紅糖為碳源制備培養基：

（1.1）準備原料

準確稱取紅糖19～21克、酵母浸粉1.9～2.1克、乙酸鈉5克、磷酸氫二鉀2克、檸檬酸銨2克備用；

（1.2）調配與溶化

磁力攪拌器上放置裝300ml水的燒杯，將步驟（1.1）稱取的原料加入到燒杯的水中，充分溶化后補加700ml水，即制成培養基；

（1.3）分裝與滅菌

在250ml三角瓶中加入步驟（1.2）制備的培養基50ml后封口，置于高壓滅菌鍋中121℃滅菌20分鐘；

（2）明串珠菌發酵產甘露醇

（2.1）活化菌種

將明串珠菌以1%接菌量加入到50ml三角瓶內的10ml?MRS培養基中，振蕩培養12～16小時；所述明串珠菌的分類命名為腸膜明串珠菌，拉丁文學名是Leuconostoc?mesenteroides,保藏人與2009年12月31日交由中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(ＣＧＭＣＣ)進行保藏，保藏單位根據保藏人的申請于2013年9月18日出具存活證明。

（2.2）接菌

在超凈工作臺將步驟（2.1）活化好的菌種以1%接菌量加入到步驟（1.3）滅菌后的250ml三角瓶內的50ml培養基中；

（2.3）培養

將步驟（2.2）接菌后的三角瓶置于搖床中，在30℃下以120轉/分的速度振蕩培養16～18小時，得培養液；

（2.4分離純化

將步驟（2.3）制得的培養液經10000轉/分離心10分鐘，去除菌體沉淀得上清液A；在上清液A中加入等量的乙醇，經12000轉/分離心15分鐘，去除葡聚糖沉淀得上清液B，將上清液B在4℃結晶即制得甘露醇。

上述步驟（2）中明串珠菌發酵產甘露醇的工藝中，所用到的試劑由供應商提供，成分均是公知的；所涉及到的設備和工藝操作方法均為本技術領域技術人員所公知的。需要說明的，本發明所用的明串珠菌的分類命名為腸膜明串珠菌，拉丁文學名是Leuconostoc?mesenteroides；保藏日期為2009年12月31日，保藏單位全稱是中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心；保藏編號：CGMCC1.10327。