[發明專利]一種生產葡萄糖酸內酯的方法

在審

• 申請號: 201710300026.1
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN108796006A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 徐加英
• 申請（專利權）人: 徐加英
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06;C07D309/30;C12R1/685
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種生產葡萄糖酸內酯的方法，采用黑曲霉Ｍ２９０發酵淀粉水解糖，經種子培養、發酵、除菌體、脫色、離子交換脫鈣、濃縮、結晶和干燥等步驟，將淀粉水解糖，先轉化為葡萄糖酸鈣，再經離子交換樹脂脫除鈣離子，轉化為葡萄糖酸，然后濃縮結晶生成葡萄糖酸內酯。本發明具有操作工藝簡單，能耗低的特點。

技術領域

本發明涉及一種葡萄糖酸內酯的生產方法，特別是采用黑曲霉發酵淀粉水解糖，先 生成葡萄糖酸鈣，再經陽離子交換樹脂脫鈣生產葡萄糖酸內酯的方法。

背景技術

葡萄糖酸內酯系葡萄糖酸-δ-內酯(Glucono-δ-lactone)的簡稱，外觀為白色晶體或結晶性粉末，微溶于乙醇，極易溶于水，室溫或較低溫度下水解緩慢，隨著溫度的升 高，水解速度加快。葡萄糖酸-δ-內酯是目前國際上公認的無毒食品添加劑，可用于制 造豆腐的凝固劑，制造面包的膨松劑，制造乳酪類的酸化劑和防腐劑，制造香腸火腿的 增色劑。也可作為工業添加劑，用于配制清洗劑、加入牙膏中有助于清除牙垢，用于牛 奶工業中防止乳石的生成，用于釀造工業中防止啤酒石的生成，以及作為pH降低劑等。

以葡萄糖為原料生產葡萄糖酸內酯主要有兩種方法：一種是采用酶法和電化學法， 將葡萄糖直接催化氧化為葡萄糖酸內酯，本方法轉化率低，反應控制困難，而且催化劑的制作步驟繁瑣，目前此方法只限于實驗室研究階段，未成功用于工業化生產。另一種 方法是通過葡萄糖酸鹽生產葡萄糖酸內酯。本方法又分微生物發酵法和空氣催化氧化 法?？諝獯呋趸ㄖ写呋瘎┙饘兮Z來源困難，催化劑制備方法要求高，因而空氣催化 氧化法未得到廣泛應用。微生物發酵法，由于轉化率高，生產成本較低，易于進行工業 化生產，因而目前葡萄糖酸內酯的生產主要采用微生物發酵法。

微生物發酵法分為鈣鹽法和鈉鹽法。鈣鹽法中，先將葡萄糖經微生物發酵生成的葡 萄糖酸轉化為葡萄糖酸鈣，再經濃縮從發酵液中結晶出葡萄糖酸鈣，然后將葡萄糖酸鈣經酸化脫鈣，離子交換去鈣離子，最后濃縮結晶析出葡萄糖酸內酯。鈉鹽法中，先將葡 萄糖酸轉化為鈉鹽，再經離子交換去鈉離子，最后濃縮結晶析出葡萄糖酸內酯。

上述鈣鹽法中，發酵液先經濃縮結晶生成葡萄糖酸鈣，再酸化脫鈣，酸化脫鈣使用硫酸，反應溫度高達100℃，對設備要求高，并且發酵液要經過兩次濃縮，才能得到葡 萄糖酸內酯，能耗高。鈉鹽法針對鈣鹽法中葡萄糖酸鈣溶解度低，不能進行高糖發酵的 問題，在發酵過程中添加高濃度的氫氧化鈉，控制發酵液的pH值，發酵后期補加葡萄 糖，進行高糖發酵，該方法采用流加發酵，并且添加高濃度氫氧化鈉，對設備和操作要 求高、易染菌。

發明內容

針對上述鈣鹽法和鈉鹽法中存在的問題，本發明采用黑曲霉發酵淀粉水解糖，先生 成葡萄糖酸鈣，再經過陽離子交換樹脂脫除鈣離子，省去葡萄糖酸鈣濃縮結晶和酸化脫鈣等步驟，從而達到簡化工藝操作和降低能耗的目的。

本發明采用黑曲霉M290發酵淀粉水解糖，經種子培養、發酵、除菌體、脫色、離 子交換脫鈣、濃縮、結晶和干燥等步驟，將淀粉水解糖，先轉化為葡萄糖酸鈣，再經離 子交換樹脂脫除鈣離子，轉化為葡萄糖酸，然后濃縮結晶生成葡萄糖酸內酯。本發明步 驟如下：

①種子液培養：

將黑曲霉M290斜面菌種(察氏培養基)挑一環接入滅菌后的種子培養基，于30 ℃，180rpm培養20小時，得種子培養液。種子培養基的組成(質量百分比濃度)：葡 萄糖3％，麩皮2％，KH₂PO₄0.03％，(NH4)₂HPO₄0.04％，CaCO₃1％，MnSO₄6ppm，自 然pH值。

②發酵