CN100569946C - 热带假丝酵母菌株的分离及其用于木糖醇生产的方法 - Google Patents

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CN100569946C CNB2005100375802A CN200510037580A CN100569946C CN 100569946 C CN100569946 C CN 100569946C CN B2005100375802 A CNB2005100375802 A CN B2005100375802A CN 200510037580 A CN200510037580 A CN 200510037580A CN 100569946 C CN100569946 C CN 100569946C
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Abstract

本发明涉及从自然界分离得到的菌株,并将其扩大,再用于发酵半纤维素水解物,将水解物中的木糖转化生成木糖醇的生产方法。所分离得到的菌株属于热带假丝酵母菌,具有耐糖性好,耐毒物能力强的特点。将菌种扩大培养获得种子液,制备出适合发酵的半纤维素水解物培养基,并以多次重复循环利用细胞的方式,分批将半纤维水解物中高浓度的木糖转化生成木糖醇,酵母细胞能连续利用10次以上,其木糖醇的生成效率不减。

Description

热带假丝酵母菌株的分离及其用于木糖醇生产的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域,特别涉及从自然界分离得到的酵母菌株,并将其扩大,再用于发酵半纤维素水解物,将水解物中的木糖转化生成木糖醇的生产方法。
背景技术
木糖醇是一种五碳糖醇,具有高甜度,抗龋齿性能良好,代谢过程不需胰岛素参预,溶解热大能使口腔产生特别清凉的感觉等特性,使得它在食品工业中具有十分重要的应用价值。
目前,工业化生产木糖醇主要以化学法还原木糖的工艺,其基本过程是:首先以稀酸水解木质纤维材料中的半纤维素部分,然后从富含木糖的半纤维素水解物中纯化出木糖,最后催化氢化木糖生成木糖醇。由于木质纤维材料中也还包含其它糖类的聚合物,所以化学工艺需要一系列深入的分离纯化步骤从木糖及木糖醇中除去这些副产物。复杂的纯化步骤提高了木糖醇的生产成本,限制了木糖醇的应用范围。
利用酵母发酵半纤维素水解物生产木糖醇一直被认为是一条能够取代化学工艺,降低木糖醇生产成本的工艺路线,因为酵母转化木糖生成木糖醇的过程中,存在于水解物中的其它糖类主要消耗于酵母细胞生长与提供代谢能量,不会生成相应的糖醇。由于发酵生产木糖醇的过程同时也是木糖与木糖醇的生物纯化过程,所以它不需要化学法所必不可少的木糖纯化步骤,还可以有效简化木糖醇的分离。此外,酵母细胞作为催化剂,其耗能也相对较低。
对于工业化生产而言,产物生成速率(木糖醇g/L.h)、产物转化率(木糖醇g/木糖g)和产物浓度(木糖醇g/L)这三大发酵参数所能够实现的指标,是木糖醇发酵工艺是否具有工业应用价值的决定性因素。
利用酵母发酵工艺生产木糖醇的报道已经很多,Parajo等人曾对相关研究作过详细的综述(Parajo J C,Dominguez H,Dominguez J M.Biotechnological production of xylitol.partl:Interest of xylitol and fundamentals of its biosynthesis.Bioresource Tchnology.1998,(65)191-201,Part 2:Operation in culture media made with commercial sugars.BioresotlrceTechnology.1998,(65)203-212.Part 3:Operation in culture media made from lignocellulosehydrolysates.Bioresource Technology.1998,(66)25-40)。虽然利用商品级木糖作为基质的木糖醇发酵已经取得了比较好的效果(Sang Yong Kim,Diok Kun Oh,Soo Ryung:Fermentationprocess for preparing xlitol using Candida tropicalis.United States Patent,Patent Number:5998181;Sang Yong Kim,Deok Kun Oh,Jin Hwan Choi et al.:Fermentation process for preparingxylitol using mutant cells;United States Patent,5,686,277;Teak-Bum Kim,Yong-Joo Lee,Pil Kim,Increased xylitol production rate during long-term cell recycle fermentation of Candida tropicalis,Biotechnology Letters,2004,26(8):623-627)。但是,纯净木糖的价格本来不菲,用它作为发酵基质事实上已经抵消了发酵工艺的大部分优势。而利用已有的技术与菌株发酵半纤维素水解物生产木糖醇,其产物生成速率及产物浓度一直处于很低的水平。下列相关文献体现了这一点。
江宁,贺鹏,卢大军等,游离细胞重复利用多次转化制备木糖醇的方法;中国专利,ZL01110778.2。
本发明人张厚瑞的一些前期工作报告。如张厚瑞,曾健智,蔡爱华等“酵母发酵蔗渣半纤维素水解物生产木糖醇”,生物工程学报,2002,18(6):725-728。
Mussatto S I,Roberto I C.Optimal Experimental Condition for Hemicellulosic HydrolyzateTreatment with Activated Charcoal for Xylitol Production.Biotechnol Prog.2004,(20),134-139.
Canilha L,Silva J B A,Felipe M G A.,et al,Batch xylitol production from wheat strawhemicellulosic hydrolysate using Candida guilliermondii in a stired tank reactor,BiotechnologyLetters,2003(25)1811-1814.
Rivas B,Dominguez J M,Doming H,et al.Bioconversion of posthydrolysed autohydrolysisliquors:an altemative for xylitol production from corn cobs.Enzyme and Microbial Technology,2002,(31)431-438.
本发明人张厚瑞在《生物工程学报》2000,16(3):304-307,“半纤维素水解物生物转化生产木糖醇”中提出:有效提高产物浓度,产物生成速率,并保持高的产物转化率,对于工业化利用半纤维素水解物为基质进行木糖醇发酵是极为重要的。利用半纤维素水解物进行木糖醇发酵,其产物生成速率与产物浓度太低的主要原因,是水解过程中同时生成许多微生物代谢抑制物,尤其是,某些有毒物质是非挥发性的,浓缩水解物提高其木糖浓度,同时也就提高了水解物中有毒物质的浓度,当毒物浓度超过一定的限度,酵母根本无法生长。因此,采用某些理化措施处理半纤维素水解物,以减少有毒物质,改善水解物的发酵性能是必不可少的。
但是,如果采用的脱毒过程过于复杂,也必然提高了木糖醇的发酵生产成本。
已有的实验证明,不同的酵母菌株对水解物中有毒物质的耐受能力存在明显差异。显然,如果能够获得比较耐毒的木糖醇高产酵母菌株,那么利用不经过特别复杂精制过程处理过的水解物进行发酵,也能同样高效率地转化木糖生成木糖醇,从而有效减轻脱毒工艺的负担,充分发挥出发酵工艺的优势。
此外,半纤维素水解物制备方法,半纤维素水解物培养基其它营养成分的组成,发酵条件控制等,同样关系到酵母菌株能否发挥最大的生产潜力,以及产品的最终生产成本。
发明内容
本发明的目的是为了有效地解决以往利用半纤维素进行木糖醇发酵过程工艺中,由于产物浓度低,产物生成速率低而带来的整个生产效率过低,不适于工业化生产的问题。
本发明整个过程包括利用一株新的热带假丝酵母(Candida tropicalis)菌株,以循环利用细胞的方式发酵半纤维素水解物,并将水解物中的木糖转化生成木糖醇的过程。
本发明包括:发明人利用生物学手段,从木糖厂环境废弃物中分离到一株耐糖性好,耐毒物能力强,木糖转化效率高的菌株:即酵母菌株1-18,根据菌落外观,细胞形态,生理生化特性与分子生物学特征,发明人确定1-18的分类地位属于热带假丝酵母;培养好热带假丝酵母1-18细胞,制备出适合发酵的半纤维素水解物,并以多次重复循环利用细胞的方式,分批将半纤维水解物中高浓度的木糖(≥100g/L。)转化生成木糖醇;作为发酵基质的半纤维水解物,外加的营养物质以米糖水煮液或麦麸水煮液为特征。
属于本发明的木糖醇高产菌株热带假丝酵母1.18,是按如下方法筛选获得的。
菌种分离过程用同化木糖培养基,其中含(g/L):木糖20g,酵母膏0.5g,(NH4)2HPO43g,MgSO4.7H2O 0.1g,KH2PO4 0.15g。木糖与其它成份分开,110℃灭菌15min,使用时混合。如果制成平板,外加琼脂20g/L作为固形剂。
发酵筛选过程用木糖醇发酵培养基。发酵培养基的组成,除了将酵母膏用量提高至10g/L,木糖浓度提高到150g/L。外,其余成分与同化木糖培养基相同。
从木糖厂环境采集废弃木糖液,废水、淤泥作分离样品,按来源不同分别接入液体同化木糖培养基中。250ml三角瓶装量25ml,接入废水或淤泥分离样品约1g,30℃,200rpm摇瓶富集培养36h。取这种培养液在同化木糖培养基平板上划线分离,30℃培养4天,选择平板上占优势类型,转到斜面培养扩大。
斜面上培养物转移到新鲜的木糖醇发酵培养基中,进行木糖醇发酵。并经30℃,200rpm摇瓶培养50h后,检测发酵液的木糖醇浓度。选择木糖醇浓度高的菌株。
按照上述方法,先后从来自于3个木糖厂,共5批的50余份样品中,选择出一个属于本发明的,产木糖醇性能优异的分离物,实验室编号1-18。
上述方法分离得到的菌株用4℃冷藏或冻干法保藏。
按照中国科学院微生物研究所:《菌种保藏手册》(科学出版社.北京.1980,p368-370)一书提供的方法,分离物的生理系列特征如下:
1-18所表现出的上述形态、生理生化特征均与文献《菌种保藏手册》(科学出版社,北京.1980)所描述的热带假丝酵母(Candida tropicalis)完全相同。
用引物5’-GCATATCAAAAGCGGAGGAAAAG-3’和5’-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3’,聚合酶链式反应(PCR)扩增1-18菌株的26S rDNA D1/D2区域核酸序列(方法参照Kurtzman C P,Four new Candida species from geographically diverselocations.Antonie van Leeuwenhoek,2001,79:353-361)。
用扩增产物测定的核酸序列结果为:
  1 gccttagtag cggcgagtga agcggcaaaa gctcaaattt gaaatctggc tctttcagag
 61 tccgagttgt aatttgaaga aggtatcttt gggtctggct cttgtctatg tttcttggaa
121 cagaacgtca cagagggtga gaatcccgtg cgatgagatg atccaggcct atgtaaagtt
181 ccttcgaaga gtcgagttgt ttgggaatgc agctctaagt gggtggtaaa ttccatctaa
241 agctaaatat tggcgagaga ccgatagcga acaagtacag tgatggaaag atgaaaagaa
301 ctttgaaaag agagtgaaaa agtacgtgaa attgttgaaa gggaagggct tgagatcaga
361 cttggtattt tgtatgttac ttcttcgggg gtggcctcta cagtttatcg ggccagcatc
421 agtttgggcg gtaggagaat tgcgttggaa tgtggcacgg cttcggttgt gtgttatagc
481 cttcgtcgat actgccagcc tagactgagg actgcggttt atacctagga tgttggcata
541 atgatcttaa gtcgcccgtc ttgaaacacg gacca
用此序列在GenBank核酸序列数据库中进行同源序列搜索(Nucleotide-nucleotide BLAST)。搜索结果表明,1-18的26S rDNA D1/D2区域的核酸序列,与GenBank现有Candida tropiclis同一区域核酸序列同源性均达到99%以上。
根据上述的菌落外观、细胞形态、生理生化与分子生物学特征的可以确定,1-18的分类地位属于热带假丝酵母(Candida tropicalis)。
热带假丝酵母1-18(Candida tropiclis1-18)已于2005年6月15日保藏于中国典型培养物保藏中心(中国湖北省武汉市,武汉大学),保藏编号:CCTCC NO:M205067,该培养物的存活性于2005年6月20日进行检测。保藏条件:冷冻干燥或者4℃保藏。
本发明的热带假丝酵母CCTCC:M205067菌种扩大培养,是按下述方法进行的。
种子培养基组成:木糖10-20g/L,葡萄糖10-30g/L,酵母膏5-10g/L,KH2PO4,1.5-5g/L,NH4H2PO4,0.3-3g/L,MgSO4.7H2O,0.1g/L,pH 5-6,115C灭菌15分钟。取CCTCC:M205067试管斜面培养物接种,摇床活化培养15小时。取活化后的种子培养液,按5-10%(v/v)的接种量转入新鲜的种子培养基,继续摇瓶培养,以获得足够量液体种子。摇瓶培养温度一般控制在28-35℃,液体装量一般控制在三角瓶容积的10-20%。
本发明所用的半纤维水解物培养基的是按下列方法制备的:
将富含半纤维素的木质纤维材料如蔗渣、玉米芯,稻草等,以质量分数为0.3-3%(w/w)稀的硫酸,或盐酸,在100-140℃条件下水解10min-2.5h,收集液体部分,并称之为水解物。
这种水解物用Ca(OH)2或CaCO3调节pH1-pH4,过滤去除沉淀,收集澄清的溶液,液然后通过大孔树脂吸附柱层析(macro-reticular resin),以去除其中部分有毒的物质。收集柱下流出液。用于水解物处理的大孔树脂主要指以苯乙烯、二乙烯苯为原料,在致孔剂存在的条件合成的多孔性交联聚合物。大孔树脂不带离子交换基团,但可分为非极性,弱极性与极性三大类。适用于半纤维素水解物处理的主要属于弱极性或极性大孔树脂。市场上可以获得的此类的树脂的牌号如DM130,HPD500,NKA9,AB-8,S-8等。
大孔树脂处理过的水解物用碱调节pH至5-7,真空浓缩至可溶性固形物含量至20-60%,即得半纤维素水解物。这一阶段使用的碱可以是KOH,NaOH,Ca(OH)2,NH4OH或CaCO3,调节pH过程产生的沉淀应当过滤除去。
将半纤维素水解物加入米糠或麦麸的热水浸出物,并调节pH至5-7之后,就成为用于木糖醇发酵的半纤维素水解物培养基。培养基中米糠或麦麸热水浸出物的用量,大约相当于每升培养基中加入20-150g米糠或麦麸。水解物培养基中的木糖浓度,一般调节在木糖100-300g/L。之间,最适宜的浓度为木糖150-200g/L。
属于本发明的CCTCC:M205067连续半纤维素水解物生产木糖醇过程,是在下述方法与条件下实现的。
1.将CCTCC:M205067菌种扩大培养后所得的新鲜种子液接入新鲜的水解物培养基,在第一阶段,调节通气量与搅拌速度,使发酵液的溶氧水平维持在20%(相对于大气中的氧)以上,当发酵体系的酵母细胞增殖到较高密度(干细胞>10g/L。)之后,降低转速与通气量,使发酵体系的溶氧一直控制在0.1-5%(对大气中的氧)的低溶氧水平。当基质中的木糖消耗完毕,结束发酵。
2.第一批发酵结束,将发酵液体与CCTCC:M205067酵母细胞分离。除去细胞的发酵液用于制备结晶木糖醇,分离收集的全部细胞则加入到新鲜的水解物培养基中,开始第二批发酵。培养基中的木糖浓度,培养基的配方,发酵罐内的装液量,应与前一批保持一致。并且,从第二批起,所有利用回收酵母细胞的发酵,培养基的溶氧水平控制在0.01-5%之间。
3.当培养基中的木糖转化消耗完毕之后,分离出酵母细胞,加入到新鲜的半纤维素水解物培养基中,开始新一轮发酵,如此反复循环,直至酵母细胞不能利用。
4.在发酵过程中,水解物培养液中的葡萄糖耗尽之后,应对培养液持续流加葡萄糖。按培养液的体积计,流加速率为葡萄糖0.5-5g/L.h。
5.发酵过程的温度控制在30-36℃(最适32-34℃),培养基的pH值控制在4.0-7.0之间。
本发明与现有技术相比,所具有的突出的实质性特点和显著的进步是:
首先,本发明已经能够直接利用廉价的半纤维水解物作为发酵基质,以很高的产物生成速率(木糖醇5.0gL.h),达到很高的产物浓度(木糖醇180g/L)。这两项重要的指标已经远远超现有技术所达到的水平。
其次,本发明的半纤维素水解物培养基中,除水解物之外,以廉价的米糠或热水浸出物取代现有研究中使用量大,而且价格昂贵的酵母膏,这不仅显著降低了培养基的成本,而且发酵培养基缺少色泽很深的酵母膏,发酵产物木糖醇脱色精制过程也变得相对容易。
第三,在上述简化培养基,并实现高产物浓度与高产物生成速率的条件下,本发明仍能保持有产物转化率高(木糖醇0.9g/木糖g)的特点。这也是现有的技术所不能实现的。
第四,由于本发明所用酵母菌株的细胞有良好的耐毒性,在不经过特别精制的半纤维素水解物中,酵母细胞能连续利用10个发酵批次,持续时间长达数百小时的条件下,发酵产物木糖醇的生成效率不减。这同样是现有技术所不能实现的。
第五,由于本发明的酵母细胞可以长时间反复利用,酵母细胞的实际培养成本很低。并且,除了第一次细胞培养过程需要无菌操作之外,在此后长时期的连续发酵过程中,酵母细胞始终处于绝对的高密度优势状态,所以水解物培养基无需灭菌,整个过程也无需无菌操作,大幅度地节约了培养基的灭菌成本与发酵过程的无菌操作成本。
附图说明
附图说明了本方面的菌株基本形态。
图1是本发明1-18菌株所具有的典型的酵母细胞形态;
图2是1-18菌株在加盖玻片的玉米粉琼脂培养基上形成大量假菌丝的示意图。
图1所示,在液体培养条件下,1-18细胞外观圆形至椭圆形,属于典型的酵母细胞形态;出芽繁殖,属典型的酵母细胞分裂方式。培养基含:木糖100g/L,酵母膏10g/L,KH2PO4,1.5g/L,NH4H2PO4,3g/L,MgSO4.7H2O,0.1g/L,pH 5-6,115℃灭菌15分钟。液体培养基接入1-18斜面菌种后,30℃,摇瓶培养15h。离心收集菌体,在玻片上涂布并分散于蒸馏水中,显微拍照。(400×)
图2中可以看到,1-18在加盖玻片的玉米粉琼脂培养基上形成大量假菌丝,菌丝上带有芽分生孢子。玉米粉50g/L,琼脂20g/L,灭菌后制成平板。平板划线接种1-18细胞,随之在划线接种处覆盖一张盖玻片,30℃培养3天。取下盖玻片,对附着在盖玻片上的假菌丝显微拍照。(400×)。
具体实施方式
如下例子是为说明本发明的具体实施过程。
实施例1
种子培养基组成:木糖15g/L,葡萄糖15g/L,酵母膏10g/L,KH2PO4,1.5g/L,NH4H2PO4,3g/L,MgSO4.7H2O,0.1g/L,pH 5-6,115C灭菌15分钟。木糖与其它成分分开灭菌,250ml三角瓶装量30ml。取CCTCC:M205067试管斜面培养物接种,30℃摇瓶培养15小时活化种子。取活化后的种子培养液,按5%(v/v)的接种量转入新鲜的种子培养基,继续摇瓶培养15h,得到约60g鲜细胞/L的液体种子。
实施例2
干燥蔗渣40kg,投500L搪瓷水解罐内,加入2.5%硫酸(w/v)300L,直接通入蒸汽,加热至120℃水解2.5h。放出罐内水解液,残渣水洗一次。合并溶液,CaCO3中和硫酸,滤去硫酸钙沉淀,溶液减压浓缩至可溶性固形物含量10%,通过HPD500大孔吸附树脂柱层析,并经活性碳处理,最后再将溶液浓缩,得可用于发酵制备木糖醇的,木糖含量约300g/L的水解物糖浆。大孔吸附树脂柱层析脱毒方法,在本发明人已发表的文章中(生物工程学报,2002,18(6):725-728)有介绍。
实施例3
干燥的玉米芯1000g,粉碎成直径约1-5mm的颗粒,加水10kg,煮沸30min,滤去水煮液,重复水煮一次。滤去水煮液的玉米芯加入2.5%(w/v)硫酸8L,120℃水解2.5h.。收集水解液,残渣用水煮一次。合并两次溶液,CaCO3中和硫酸,滤去硫酸钙沉淀,溶液减压浓缩至可溶性固形物含量10%,通过HPD500大孔吸附树脂柱层析,并经活性碳处理,最后减压浓缩至木糖含量达到300g/L。此水解液直接用于发酵制备木糖醇。
实施例4
用实施例2-1制备的蔗渣水解物与米糠水煮液混合。米糠水煮液的用量相当于米糠50g/L,混合后的木糖浓度约200g/L。250ml三角装量60ml,,接入CCTCC:M205067种子液3.0ml,33℃,200rpm摇床培养至木糖消耗完毕。离心分离菌体与发酵液。测定发酵液中的木糖醇浓度,所收集的菌体则转入到60ml新鲜的培养基中。如此不断打循环。连续10批的发酵结果表明(表1),总发酵时间长达413.5h,细胞密度,木糖醇生成速率,木糖醇的转化率均基本保持稳定。10批发酵总共投入木糖120g,生成木糖醇97.7g,平均木糖醇生成速率4.0(g/L.h),转化率木糖醇0.814g/木糖g,每克细胞生成的木糖醇重量达到81.9g以上。
Figure C20051003758000111
实施例5
实施例2-1制备的蔗渣水解液并与米糠水煮液混合,调节木糖浓度至200g/L,加入至德国贝朗(B.Bruan.Biotech International)发酵罐中,40L发酵罐装量27L,接种CCTCC:M205067种子液2L。接种后的9h内,搅拌速率由200r/min逐步提高至600r/min,通气量由1vvm逐步提高至1.5vvm,保持溶氧水平在20%以上(相对于大气中的氧)。当鲜细胞密度达到80g/L后,降低转速至300r/min,通气量降至0.5vvm,维持溶氧水平在0.01-0.1%之间,同时启动加料泵,调节泵转速,按0.5g/L.h的速率匀速往发酵罐中流加葡萄糖。以稀氨水调节维持培养基PH5,种子溶液、氨水溶液及葡萄糖溶液的总体积在3L左右,使培养基终点的木糖浓度在200/L左右,总体积30L。
发酵结束,自然静置4h,以泵抽出上清液(约26-27L)用于检测与制备结晶木糖醇。
酵母细胞静置后沉于发酵罐底部,加入略少于抽出的发酵液的量的新鲜培养基(比抽出的发酵液少1升左右),通气量始终保持在0,5vvm,搅拌转速始终300r/min,而发酵体系中的溶氧水平大约在0.5%左右(相对于大气),稀氨水调节培养基PH5。10h后按0.5g/L.h的速率匀速往发酵罐中流加葡萄糖至培养基中的木糖耗尽,然后开始新一轮的发酵。
连续5批的发酵结果如表2。可见,由于发酵罐内的细胞密度增加,发酵的产物生成速率也显著提高。尤其是,由于添加葡萄糖,发酵的木糖醇转化率均达到了0.90以上。
表2
Figure C20051003758000121
实施例6
采用实施例2中的制备的玉米芯水解物与麦麸水煮液混合,麦麸水煮液的用量相当于麦麸50g/L培养基,混合后培养基的木糖浓度约200g/L。250ml三角装量60ml,,接入种子液3.0ml,33℃,200rpm摇床培养至木糖消耗完毕。离心分离菌体与发酵液。测定发酵液中的木糖醇浓度,所收集的菌体则转入到60ml,新鲜的培养基中。其余循环发酵条件同本发明实施3,连续10批的发酵结果表明。
表3

Claims (4)

1、一种能发酵半纤维水解物培养基生产木糖醇的生产菌,其特征在于:它是热带假丝酵母菌,拉丁名称为:candida tropicalis,是从木糖厂环境废弃物中采集分离得到的,冷冻干燥保藏或者4℃冷藏,菌株送保藏单位为位于中国湖北省武汉市的中国典型培养物中心,保藏号CCTCC:M 205067。
2、如权利要求1所述的生产木糖醇的热带假丝酵母菌的培育方法,其特征在于:取热带假丝酵母菌CCTCC:M 205067的试管斜面培养物接入与热带假丝酵母通用的液体培养基,摇床培养10-15小时得到活化种子液,按体积比5-10%接种量的用量,将活化种子液转入新鲜的种子培养基中,继续摇瓶培养即得到用于木糖醇生产的酵母种子。
3、如权利要求1所述的生产菌生产木糖醇的方法,其特征在于:菌种发酵生产木糖醇的过程是:将CCTCC:M205067菌种扩大培养后所得的新鲜种子液接入新鲜的半纤维素水解物培养基进行发酵,调节通气量与搅拌速度,发酵温度30-36℃,pH控制在4.5-7,发酵体系的溶氧水平控制0.1-5%,当基质中的木糖消耗完毕,结束发酵;第一批发酵结束后,将发酵液体与CCTCC:M205067酵母细胞分离,除去细胞的发酵液用于制备结晶木糖醇,分离收集的细胞则加入到新鲜的半纤维素水解物培养基中,开始第二批发酵,当培养基中的木糖转化消耗完毕之后,分离出酵母细胞,加入到新鲜的半纤维素水解物培养基中,开始新一轮发酵,如此反复循环,直至酵母细胞不能利用。
4、根据权利要求3所述的生产菌生产木糖醇的方法,其特征在于:菌种发酵生产木糖醇的半纤维素水解物培养基是以半纤维素水解物为基本成分,以米糠热水浸出物或麦麸热水浸出物为添加物;
所述的半纤维素水解物的制备是,在富含半纤维素的木质纤维材料中加入质量分数为0.3-3%的稀硫酸或盐酸,在100-140℃条件下水解15min-2.5h,得到的水解液在pH1-7的条件下通过大孔树脂,收集柱下流出液,真空浓缩至可溶性固形物含量至20-60%以上,即得半纤维素水解物;半纤维素水解物中加入米糠热水浸出物或麦麸的热水浸出物,得到能用于木糖醇发酵生产的半纤维素水解物培养基;所述的米糠或麦麸热水浸出物用量,大约相当于每升培养基中加入20-150g米糠或麦麸。
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