[發(fā)明專利]使用紅麻漿生產(chǎn)乳酸的方法

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• 申請日: 2022-06-13
• 公開（公告）號: CN115094098A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王玉花;申明煥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京聯(lián)合金玉商業(yè)管理有限公司;SJ（株）有限公司
• 主分類號: C12P7/56
• 分類號: C12P7/56;C12R1/865
• 代理公司: 北京久誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 王晶晶

本發(fā)明提供使用紅麻漿生產(chǎn)乳酸的方法，涉及乳酸生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域。具體生產(chǎn)步驟包括：(a)向紅麻漿中添加硫酸(H₂SO₄)溶液進行預(yù)處理；(b)使用糖化酶、氮源和酵母處理步驟(a)中預(yù)處理后的紅麻漿，進行糖化和發(fā)酵。本發(fā)明使用糖化酶、氮源和酵母處理紅麻漿，使紅麻漿進行糖化發(fā)酵反應(yīng)，為紅麻漿和去除了CYB2(細胞色素B2)基因的釀酒酵母建立了預(yù)處理、糖化和發(fā)酵的條件，提高了乳酸的產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)乳酸的方法，具體涉及使用紅麻漿生產(chǎn)乳酸的方法。

背景技術(shù)

乳酸是一種羧酸化合物，是聚乳酸的前體，可作為食品添加劑、化妝品添加劑、紡織加工劑、可生物降解的環(huán)保塑料等的主要原料。乳酸被應(yīng)用于多個領(lǐng)域，特別是用于生產(chǎn)奶酪和干酪蛋白，以控制酸度和提供風味，也可用于生產(chǎn)葡萄酒、果汁、果醬、果凍或啤酒。乳酸可以通過化學法或生物法合成，已知通過生物法生產(chǎn)的乳酸純度更高。

近年來，利用微生物生產(chǎn)乳酸的研究正逐漸開展。乳酸的常規(guī)生產(chǎn)方法是通過乳酸桿菌屬的乳酸菌生產(chǎn)，但是乳酸菌的耐酸性較低，存在乳酸生產(chǎn)效率低的問題。

另一方面，紅麻原產(chǎn)于西非，是錦葵科一年生草本植物，已被美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局(ARS)指定為最適合紙漿和紙張?zhí)娲返姆悄静牟牧稀＜t麻在播種4～5個月后可長至4～5m大小，紅麻極易存活、生長快速，具有抗鹽、抗重金屬等特性，在貧瘠、干燥或潮濕的土壤中存活狀態(tài)良好。

紅麻主要分為芯部和韌皮部，芯部主要用作工業(yè)吸水劑或墊子的原料，韌皮部經(jīng)放軟、精煉、漂白等工藝可制成天然纖維。用化學品或酶(例如硫化鈉、氫氧化鈉和氯)去除紅麻韌皮中的木質(zhì)素可獲得紅麻漿。

當紅麻中存在的多糖被如纖維素酶或半纖維素酶的糖化酶分解時，可產(chǎn)生葡萄糖、木糖等可溶性糖，這些可溶性糖可用于微生物的生長。因此，打算對通過建立紅麻的糖化條件和使用微生物的發(fā)酵條件來提高乳酸生產(chǎn)效率的方法進行研究。

韓國專利第1517585號公開了“一種通過同時糖化和發(fā)酵從姜黃廢料生產(chǎn)乳酸的方法”，韓國專利第2088764號公開了一種“使用咖啡渣生產(chǎn)乳酸的方法”，但是沒有描述本發(fā)明的“使用紅麻漿生產(chǎn)乳酸的方法”。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了使用紅麻漿生產(chǎn)乳酸的方法，為提高乳酸產(chǎn)量的紅麻漿和去除了CYB2(細胞色素B2)基因的釀酒酵母建立了預(yù)處理、糖化和發(fā)酵的條件，解決了乳酸產(chǎn)量低的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

使用紅麻漿生產(chǎn)乳酸的方法，其特征在于，具體步驟包括：

(a)向紅麻漿中添加硫酸溶液進行預(yù)處理；

(b)使用糖化酶、氮源和酵母處理步驟(a)中預(yù)處理后的紅麻漿，進行糖化和發(fā)酵。

優(yōu)選的，所述步驟(a)中的紅麻漿是通過從紅麻原料中去除木質(zhì)素而制備的。

優(yōu)選的，所述步驟(a)的預(yù)處理中，將0.5～5％(v/v)的硫酸溶液以5～15倍于紅麻漿干重的用量加入到紅麻漿中，并在80～130℃下處理10～50min。

優(yōu)選的，所述步驟(b)中的糖化酶優(yōu)選為纖維素酶、半纖維素酶、β-葡萄糖苷酶、β-瓊脂酶、β-半乳糖苷酶、內(nèi)切-1，4-β-葡聚糖酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶、海帶多糖酶、α-D-葡萄糖苷酶、蔗糖酶、麥芽糖酶、異麥芽糖酶以及乳糖酶中的一種或多種酶混合。

優(yōu)選的，所述步驟(b)中的氮源優(yōu)選為酵母提取物和蛋白胨的混合物。

優(yōu)選的，所述步驟(b)中的酵母優(yōu)選為登記號為KCTC14858BP的釀酒酵母BK02菌株。