[發(fā)明專利]玉米漿及其制備方法和應(yīng)用以及高光學(xué)純度乳酸的生產(chǎn)方法

在審

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• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN114181980A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李義;周衛(wèi)強(qiáng);劉海軍;楊碩;賈中文;安泰;徐楊;彭超;李凡;李大勇;佟毅
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林中糧生化有限公司;中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司;中糧生化能源（榆樹）有限公司
• 主分類號: C12P7/56
• 分類號: C12P7/56;C12P39/00;C12R1/225;C12R1/01;C12R1/25;C12R1/07
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云

本發(fā)明涉及玉米深加工及生物工程領(lǐng)域，公開了玉米漿及其制備方法和應(yīng)用以及高光學(xué)純度乳酸的生產(chǎn)方法。該乳酸的生產(chǎn)方法包括：在包含玉米漿的發(fā)酵培養(yǎng)基中，接種第一菌株并發(fā)酵，得到該乳酸；該乳酸的光學(xué)純度高于99％；玉米漿的制備方法包括：玉米淀粉濕法加工過程中，向浸泡玉米的物料中接種第二菌株進(jìn)行浸泡，得到的浸泡液經(jīng)濃縮處理，得到玉米漿，將乳酸光學(xué)純度在85％以上的玉米漿用于所述乳酸的生產(chǎn)；所述第一菌株和所述第二菌株分別為產(chǎn)高光學(xué)純度乳酸的菌株，兩者生產(chǎn)的光學(xué)純度乳酸的種類相同。該方法能夠?qū)⒘畠r氮源大規(guī)模應(yīng)用于高光學(xué)純度的乳酸的生產(chǎn)，保證乳酸的光學(xué)純度，極大降低高光學(xué)純度乳酸發(fā)酵生產(chǎn)的原料成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及玉米深加工及生物工程領(lǐng)域，具體涉及一種玉米漿、一種玉米漿的制備方法、所述玉米漿在生產(chǎn)高光學(xué)純度乳酸中的應(yīng)用、以及一種高光學(xué)純度乳酸的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

聚乳酸是一種以高光學(xué)純度乳酸為原料聚合得到的生物可降解性生物基材料。目前，工業(yè)乳酸的生產(chǎn)方式主要是微生物發(fā)酵法，其中以乳酸細(xì)菌為菌種的同型發(fā)酵的理論糖酸轉(zhuǎn)化率能達(dá)到100％，但是乳酸的光學(xué)純度和生產(chǎn)成本一直是限制聚乳酸品質(zhì)和價格的關(guān)鍵因素。

為實現(xiàn)乳酸發(fā)酵過程的光學(xué)純度提高和生產(chǎn)成本降低的目標(biāo)，需要對乳酸發(fā)酵的工業(yè)宿主底盤進(jìn)行系統(tǒng)性基因工程優(yōu)化，多條件誘變篩選，改造代謝通路，提高碳源的糖酸轉(zhuǎn)化率和乳酸的光學(xué)純度，進(jìn)一步增強(qiáng)生產(chǎn)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本。但是合成生物學(xué)操作的難度相對較大，技術(shù)門檻較高，相關(guān)研究多處于研發(fā)小試階段。

此外，目前乳酸發(fā)酵過程主要使用淀粉作為碳原料，經(jīng)由液化、糖化得到葡萄糖，并將獲得的葡萄糖作為最常用的乳酸發(fā)酵碳源。而乳酸發(fā)酵過程中使用的氮源可以是多種種類的氮源，但氮源的不同，同樣會引起乳酸產(chǎn)品的光學(xué)純度差異。尤其是工業(yè)生產(chǎn)中，價格較高的酵母粉和蛋白胨產(chǎn)品因成本問題，基本上不在工業(yè)乳酸發(fā)酵生產(chǎn)的供應(yīng)原料范圍之內(nèi)。有效的廉價氮源僅包括玉米漿、豆粕水解液和黃豆餅粉等有機(jī)氮源，但是往往因廉價氮源的復(fù)雜成分，嚴(yán)重制約了發(fā)酵乳酸的產(chǎn)品質(zhì)量，特別是光學(xué)純度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高光學(xué)純度乳酸的生產(chǎn)方法，該方法能夠?qū)⒘畠r氮源大規(guī)模應(yīng)用于高光學(xué)純度乳酸的生產(chǎn)，保證乳酸的光學(xué)純度，極大降低高光學(xué)純?nèi)樗岚l(fā)酵生產(chǎn)的原料成本；本發(fā)明還提供了一種玉米漿、一種玉米漿的制備方法、所述玉米漿在生產(chǎn)高光學(xué)純度乳酸中的應(yīng)用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種玉米漿的制備方法，所述玉米漿的制備方法包括：在玉米淀粉濕法加工的過程中，向浸泡玉米的物料中接種產(chǎn)高光學(xué)純度乳酸的第二菌株進(jìn)行浸泡，得到的浸泡液經(jīng)濃縮處理，得到玉米漿，篩選乳酸的光學(xué)純度在85重量％以上的玉米漿。

優(yōu)選地，第二菌株選自所述乳酸發(fā)酵菌種為保藏編號為CGMCC No.19507的鼠李糖乳桿菌、保藏編號為CGMCC No.19508的鼠李糖乳桿菌、保藏編號為CGMCC No.16834的鼠李糖乳桿菌、保藏編號為CGMCC No.16833的乳酸片球菌、保藏編號為CGMCC No.16835的植物乳桿菌和保藏編號為CGMCC No.6382的凝結(jié)芽孢桿菌的至少一種。

本發(fā)明第二方面提供一種玉米漿，所述玉米漿由如上所述的方法制備得到；

其中，所述玉米漿中乳酸的光學(xué)純度在85重量％以上。

本發(fā)明第三方面提供如上所述的玉米漿在生產(chǎn)高光學(xué)純度乳酸中的應(yīng)用。

本發(fā)明第四方面提供一種高光學(xué)純度乳酸的生產(chǎn)方法，該方法包括：在包含玉米漿的發(fā)酵培養(yǎng)基中，接種第一菌株并進(jìn)行發(fā)酵，得到高光學(xué)純度乳酸；

其中，所述高光學(xué)純度乳酸的光學(xué)純度高于99重量％；

所述玉米漿的制備方法包括：在玉米淀粉濕法加工的過程中，向浸泡玉米的物料中接種第二菌株進(jìn)行浸泡，得到的浸泡液經(jīng)濃縮處理，得到玉米漿，將乳酸光學(xué)純度在85重量％的玉米漿用于高光學(xué)純度乳酸的生產(chǎn)；