[發明專利]一種以豆渣為主要原料制備赤蘚醇的方法

有效

• 申請號: 201710679661.5
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107446959B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 劉曉燕;呂金順;徐繼明;許家興;夏軍;賀愛永;張瞳
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: C12P7/18
• 分類號: C12P7/18;C12R1/785;C12R1/645
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明提供了一種以豆渣為主要原料制備赤蘚醇的方法，首先，利用雅致放射毛霉（A.elegans）進行豆渣預發酵，通過控制預發酵條件，利用A.elegans產生的酶系充分水解豆渣中的大分子物質，同時盡量減少A.elegans對營養物質的利用，最大程度地保證豆渣中大分子物質的溶解性和可利用性；而后以赤蘚醇生產菌株Y.lipolytica為發酵菌株，以預發酵豆渣作為唯一基質進行赤蘚醇液態發酵。

技術領域

本發明涉及生物化工技術領域，尤其涉及一種以豆渣為主要原料制備赤蘚醇的方法。

背景技術

赤蘚醇又名1,2,3,4-丁糖醇，是一種低熱量甜味劑，其熱量值僅為0.3 kcal/g，遠低于其他甜味劑，而其甜度能達到蔗糖的70~80%，因此是最理想的肥胖病患者的膳食添加劑。赤蘚醇不能為人體代謝，攝入的90%的赤蘚醇不會被吸收而是隨尿液直接排出體外，因此升糖指數極低，適于糖尿病及心血管疾病患者食用。此外，赤蘚醇不能被引起齲齒的細菌利用，在口腔護理中可取代木糖醇。而動物毒理學和臨床研究中已證明赤蘚醇是安全的甜味劑?；谝陨蠈傩?，赤蘚醇已被廣泛應用于特殊功能食品加工，在食品衛生保健中的需求日益增長。截至2011年，世界赤蘚醇年需求量已超過46000噸，其每噸的市場價格達到4000美元，具有極高的經濟價值。赤蘚醇多以發酵法獲取，其中，以解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）利用葡萄糖或甘油發酵產赤蘚醇最為常見。然而葡萄糖及甘油本身價格較高，導致赤蘚醇價格昂貴，市場認知度較低。因此，亟需尋找一條低成本的赤蘚醇發酵工藝。

豆渣是豆制品如豆腐、豆漿、腐乳及其它豆制品生產過程中的主要廢棄物。全世界豆制品加工廠每年大概要產生1400萬噸的豆渣廢棄物。豆渣營養豐富，干豆渣主要成分是蛋白質18~23%，脂肪12~13%，灰分2.76%，粗纖維50~55%及可溶性膳食纖維6.55%，是良好的微生物生長底物。豆渣價格低廉，但目前對豆渣處理尚無有效方法，很大一部分被隨意丟棄，僅有少部分被用作飼料、肥料或膳食纖維的提取。由于鮮豆渣含水量高，極易滋生微生物，造成極大的環境污染及資源浪費，因此尋找一條合理有效的豆渣處理方式迫在眉睫。

Y. lipolytica菌株能夠產生高活力的蛋白酶及脂肪酶，能夠充分利用豆渣中的蛋白質、脂肪及可溶性糖，因此豆渣可作為Y. lipolytica發酵的優良天然底物。Vang等在International Journal of Food Microbiology（2016， 235：1–9）發表的“Okara(soybean residue) biotransformation by yeast Yarrowia lipolytica”論述了Y. lipolytica以豆渣為原料發酵各種有機酸及醇醛類物質等。然而目前，以豆渣作為Y. lipolytica發酵原料尚存在兩個弊端：一、Y. lipolytica不具分泌纖維素酶的能力，不能水解豆渣的主要成分纖維素，因而難以實現豆渣的充分水解及利用，極易超成二次污染；二、豆渣中的高蛋白含量導致碳氮比過高，不利于微生物發酵中產物合成。

發明內容