CN102249856B - 一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法 - Google Patents
一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102249856B CN102249856B CN201110200325.0A CN201110200325A CN102249856B CN 102249856 B CN102249856 B CN 102249856B CN 201110200325 A CN201110200325 A CN 201110200325A CN 102249856 B CN102249856 B CN 102249856B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- erythritol
- exchange resin
- fermentation broth
- thick
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 title claims abstract description 77
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 title claims abstract description 76
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 title claims abstract description 76
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 33
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 12
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 10
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 10
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 7
- FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroquinoline Chemical compound N1CCCC2=CC(OC)=CC=C21 FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 235000014666 liquid concentrate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 claims description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 5
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 244000131316 Panax pseudoginseng Species 0.000 claims description 2
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011033 desalting Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 abstract 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N Ribitol Natural products OCC(C)C(O)C(O)CO JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N ribitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N D-Erythrose Natural products OCC(O)C(O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N D-erythrose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N 0.000 description 1
- 206010056474 Erythrosis Diseases 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000220324 Pyrus Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 241001052560 Thallis Species 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012262 fermentative production Methods 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000021017 pears Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000001835 salubrious effect Effects 0.000 description 1
- 238000012882 sequential analysis Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000019605 sweet taste sensations Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法。该制备方法的步骤包括发酵液预处理、上清液处理、脱盐、过柱液浓缩、结晶和重结晶。本发明方法以赤藓糖醇收率为指标，采用单因子实验、正交实验相结合的静态优化方法，优化了提纯工艺，工艺条件合理，具有良好的功效稳定性。本发明能解决目前该产品生产工艺复杂，无法将发酵液中大量的可溶性蛋白、大分子有机物予以分离和收率低等问题，且具有条件温和、生产周期短、产品色泽洁白、纯度高、易于工业化生产等优势。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程领域，具体地说是一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法。
背景技术
赤藓糖醇(1，2，3，4-丁四醇)是一种天然的四碳糖醇。它广泛存在于海藻、蘑菇、瓜类、葡萄、梨以及发酵食品中；同时，也存在于人和动物的组织及体液中。它外观为白色的结晶性粉末，无异味，具有蔗糖甜度约75％甜度物质。
赤藓糖醇作为一种最热门的天然低热值甜味料如今在食品工业中已广泛应用。由于赤藓糖醇的溶解热比较低，溶解时的吸热作用很强，入口中时会产生清凉感觉，因此将其使用在巧克力、八宝粥、糖果等食品中，品尝之后会有一种冰凉清爽感觉。除此之外，赤藓糖醇还具有低能量值、高耐受量、无副作用、糖尿病人可食用、非致龋齿性等优越特性，极其适合应用于功能性食品中。
目前研究和应用最多的是以葡萄糖为原料的发酵法生产赤藓糖醇的工艺方法。一般经耐高渗酵母菌株发酵产生赤藓糖醇及少量的核糖醇、丙三醇等副产物，经分离、提取、精制，获得高纯度的赤藓糖醇产品，产品得率大约60％。有关从发酵液中分离提纯赤藓糖醇的研究文献和专利技术比较少，CN101182282A详细叙述一种从发酵液中分离提纯赤藓糖醇的方法，包括发酵液菌体分离、发酵液澄清和初步净化、脱色和净化、发酵液浓缩结晶、重结晶得到赤藓糖醇纯品；CN101085720A公开一种赤藓糖醇发酵液的提纯处理方法，主要创新点是提供一种利用膜分离和膜脱色的生产工艺，赤藓糖醇发酵液进行高效分离、脱色获得透析液。但是，已有的工艺方法都存在一些问题，不能实现赤藓糖醇的品质提升。因此，研究如何在现有的技术基础上，将发酵液中赤藓糖醇高效、安全、低成本地提纯为符合国际标准要求的合格赤藓糖醇具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了改进现有技术的不足而提供了一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法。该方法具有工艺简单、品质稳定、产品收率高、性能好等优点。
本发明的技术方案如下：一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法，其具体步骤如下：
(1)发酵液预处理：将发酵液离心，得菌体与上清液，上清液加热至80-90℃，恒温10-30min，备用；
(2)上清液处理：将步骤(1)中处理后的上清液先经微孔滤膜过滤，再用超滤膜超滤，获得滤液；
(3)脱盐：将步骤(2)的滤液先通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，控制阴、阳柱温度，收集脱盐的过柱液；
(4)过柱液浓缩、结晶：将步骤(3)的过柱液在65-75℃下旋转蒸发，浓缩至赤藓糖醇的质量浓度为60-70％；浓缩液结晶，边搅拌边降温至5-15℃，保温使赤藓糖醇晶体析出；离心，获得粗赤藓糖醇晶体；
(5)重结晶：将步骤(4)的粗赤藓糖醇晶体与溶剂混合均匀后，加热使粗赤藓糖醇晶体完全溶解；搅拌并降温至5-15℃，保温至溶液中不再析出赤藓糖醇晶体；离心，45-60℃下真空干燥，获得赤藓糖醇晶体。
优选步骤(2)中所述的微孔滤膜孔径为0.22-0.6μm，材质为聚四氟乙烯、聚醚砜或混合纤维素酯；所述的超滤膜的截留分子量为2000-4000，材质为聚醚砜、聚酰胺或聚碳酸酯。
优选步骤(1)、(4)和(5)中离心均采用4000-5000rmp转速，离心时间均为10-20min。
优选步骤(3)中阳离子交换树脂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂；阴离子交换树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。阳离子交换树脂、阴离子交换树脂分开装柱，树脂装柱后的高径比均为7-16，柱温为30-40℃。
优选步骤(4)中结晶时搅拌速度为150-200rpm，降温速度为5-10℃/h。优选步骤(4)和(5)中所述保温时间均为2-10h。
优选步骤(5)中所述的溶剂为甲醇的水溶液、乙醇的水溶液或丙醇的水溶液，其中醇占整个溶液的体积分数为15-60％。优选步骤(5)中所述的粗赤藓糖醇晶体与溶剂质量比为1∶(1-2.5)；步骤(5)中加热使粗赤藓糖醇晶体完全溶解的温度为80-90℃；步骤(5)中结晶时搅拌速度为150-200rpm，降温速度为15-25℃/h。
本发明所述的酵母，其分类命名为酿酒酵母，菌种的拉丁学名是Saccharomycescerevisiae，参据的微生物：NJWGYH30566，由本实验室选育并保藏于中国普通微生物菌种保藏管理保藏中心(北京市朝阳区北辰西路1号院，中国科学院微生物所)，其简称为CGMCC，保藏日期是2010年11月15日，保藏中心登记入册编号是CGMCCNo.4349。
上述酵母Saccharomyces cerevisiae NJWGYH30566是由本实验室从南京郊区养蜂场生产的蜂蜜、糖厂的废液中分离得到，薄层色谱法(TLC)初筛得到11株产赤藓糖醇的菌株；经摇瓶复筛，用HPLC(高效液相色谱)检测获得一株赤藓糖醇产生菌株，通过生理生化特性实验和26S rDNA序列相似性分析，分类鉴定命名为酿酒酵母，并保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，其简称为CGMCC，登记入册的编号是CGMCCNo.4349，保藏日期是：2010年11月15日。以此菌种作为生产菌株。
CGMCC No.4349菌株具有下述性质：
1、形态特征：
菌落在PDA培养基上，菌落呈圆形，表面光滑，边缘整齐，有光泽；在光学显微镜下，细胞圆形和椭圆形。
2、生理生化性质：
表1CGMCC No.4349菌株的生理生化性质
+：为可利用；-：为不可利用
3、26S rDNA序列分析
参考周小玲等的方法从新鲜菌体提取基因组DNA(周小玲，沈微，饶志群等.一种快速提取真菌染色体的方法.微生物学通报，2004，31(4)：89-92)，采用酵母通用引物(NL-1：5′-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3′，NL-4：5′-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3′)进行26S rDNA扩增，PCR产物经检测、纯化后交由TAKARA公司进行测序。所测的26S rDNA序列经校对、拼接后与GenBank数据库中相关种属的序列进行BLAST比较，菌株NJWGYH30566(CGMCC No.4349)的16SrDNA序列与酿酒酵母同源性较高。菌株CGMCC No.4349的26S rDNA序列已经提交GenBank，接受号为HQ677628(Accession number：HQ677628)。
测得26S rDNA大部分序列558bp，具体如下：
5`-TGCCTTAGTAACGGCGAGTGAAGCGGCAAAAGCTCAAATTTGAAATCTGGTACCTTCGGTGCCCGAGTTGTAATTTGGAGAGGGCAACTTTGGGGCCGTTCCTTGTCTATGTTCCTTGGAACAGGACGTCATAGAGGGTGAGAATCCCGTGTGGCGAGGAGTGCGGTTCTTTGTAAAGTGCCTTCGAAGAGTCGAGTTGTTTGGGAATGCAGCTCTAAGTGGGTGGTAAATTCCATCTAAAGCTAAATATTGGCGAGAGACCGATAGCGAACAAGTACAGTGATGGAAAGATGAAAAGAACTTTGAAAAGAGAGTGAAAAAGTACGTGAAATTGTTGAAAGGGAAGGGCATTTGATCAGACATGGTGTTTTGTGCCCTCTGCTCCTTGTGGGTAGGGGAATCTCGCATTTCACTGGGCCAGCATCAGTTTTGGTGGCAGGATAAATCCATAGGAATGTAGCTTGCCTCGGTAAGTATTATAGCCTGTGGGAATACTGCCAGCTGGGACTGAGGACTGCGACGTAAGTCAAGGATGCTGGCATAATGGTTATATGCCGC-3`
本发明所述方法的优越性主要表现在：
(1)本发明将发酵液依次经过阳离子交换柱和阴离子交换柱，除去大量离子，有利于赤藓糖醇结晶工序，提高产品收率。此外，树脂无毒性且可反复再生使用，不使用有机溶剂，操作方便。
(2)本发明将粗赤藓糖醇晶体用易挥发的醇类水溶液重结晶，醇类可回收利用，精制后的赤藓糖醇质量显著提高，经浓缩、结晶、重结晶得到的赤藓糖醇纯度达99.6％以上，并且结晶过程成本较低。
(3)本发明发酵液处理、提纯过程简单，工艺条件温和，赤藓糖醇收率高、质量稳定。
保藏信息
上述酵母Saccharomyces cerevisiae NJWGYH30566是由本实验室选育并保藏于中国普通微生物菌种保藏管理保藏中心(北京市朝阳区北辰西路1号院，中国科学院微生物所)，其简称为CGMCC，登记入册的编号是CGMCC No.4349，保藏日期是：2010年11月15日。
具体实施方式
以下结合实例来进一步解释本发明，但实施案例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1
(1)发酵液预处理：将赤藓糖醇发酵液以4000rpm转速离心10min，得菌体与上清液，上清液加热至80℃，恒温20min，备用；
(2)上清液处理：将步骤(1)中处理后的上清液先经孔径为0.22μm聚醚砜材质的微孔滤膜过滤，再用截留分子量为3000的聚醚砜材质的超滤膜超滤，获得滤液；
(3)脱盐：将步骤(2)的滤液先通过001×8强酸性阳离子交换树脂柱，再通过201×7强碱性阴离子交换树脂柱，阴、阳离子交换树脂分开装柱，树脂装柱高度为30cm、直径为3cm、柱温为30℃，收集脱盐的过柱液；
(4)脱盐液浓缩、结晶：将步骤(3)的过柱液在65℃下旋转蒸发，浓缩至赤藓糖醇质量分数为60％；浓缩液以5℃/h的降温速度、150rpm的搅拌速度进行结晶，冷却至15℃，保温10h使赤藓糖醇晶体析出，以4000rpm转速离心10min，获得粗赤藓糖醇晶体；
(5)重结晶：将步骤(4)的粗赤藓糖醇晶体与体积分数为15％的甲醇水溶液按质量比1∶1.5混合后搅拌均匀，加热至80℃使粗赤藓糖醇晶体完全溶解；以15℃/h的降温速度、150rpm的搅拌速度冷却至15℃，保持恒温5h，待溶液中不再析出赤藓糖醇晶体，然后以4000rpm转速离心10min，在50℃真空干燥，此时赤藓糖醇收率为85％，HPLC检测其纯度达99.6％。
实施例2
(1)发酵液预处理：将赤藓糖醇发酵液以4500rpm转速离心20min，得菌体与上清液，上清液加热至85℃，恒温10min，备用；
(2)上清液处理：将步骤(1)中处理后的上清液先经孔径为0.45μm聚四氟乙烯材质的微孔滤膜过滤，再用截留分子量为2000的聚碳酸酯材质的超滤膜超滤，获得滤液；
(3)脱盐：将步骤(2)的滤液先通过7320强酸性阳离子交换树脂柱，再通过201×4强碱性阴离子交换树脂柱，阴、阳离子交换树脂分开装柱，树脂装柱高度为35cm、直径为3cm、柱温为35℃，收集脱盐的过柱液；
(4)脱盐液浓缩、结晶：将步骤(3)的过柱液在70℃下旋转蒸发，浓缩至赤藓糖醇质量分数为65％；浓缩液以5℃/h的降温速度、150rpm的搅拌速度进行结晶，冷却至10℃，保温5h使赤藓糖醇晶体析出，以4500rpm转速离心10min，获得粗赤藓糖醇晶体；
(5)重结晶：将步骤(4)的粗赤藓糖醇晶体与体积分数为30％的丙醇水溶液按质量比1∶1.5混合后搅拌均匀，加热至85℃使粗赤藓糖醇晶体完全溶解；以20℃/h的降温速度、150rpm的搅拌速度冷却至10℃，保持恒温10h，待溶液中不再析出赤藓糖醇晶体，然后以4500rpm转速离心10min，在55℃真空干燥，此时赤藓糖醇收率为90.5％，HPLC检测其纯度达99.6％。
实施例3
(1)发酵液预处理：将赤藓糖醇发酵液以5000rpm转速离心15min，得菌体与上清液，上清液加热至90℃，恒温15min，备用；
(2)上清液处理：将步骤(1)中处理后的上清液先经孔径为0.45μm聚醚砜材质的微孔滤膜过滤，再用截留分子量为3500的聚酰胺材质的超滤膜超滤，获得澄清液；
(3)脱盐：将步骤(2)的澄清液先通过001×7强酸型阳离子交换树脂柱，再通过201×7强碱性阴离子交换树脂柱，阴、阳离子交换树脂分开装柱，树脂装柱高度为40cm、直径为3.5cm、柱温为40℃，收集脱盐的过柱液；
(4)脱盐液浓缩、结晶：将步骤(3)的过柱液在75℃下旋转蒸发，浓缩至赤藓糖醇质量分数为70％；浓缩液以10℃/h的降温速度、200rpm的搅拌速度进行结晶，冷却至5℃，保温10h使赤藓糖醇晶体析出，以5000rpm转速离心15min，获得粗赤藓糖醇晶体；
(5)重结晶：将步骤(4)的粗赤藓糖醇晶体与体积分数为15％的乙醇水溶液按重量比1∶2混合后搅拌均匀，加热至90℃使粗赤藓糖醇晶体完全溶解；以25℃/h的降温速度、200rpm的搅拌速度冷却至5℃，保持恒温10h，待溶液中不再析出赤藓糖醇晶体，以5000rpm转速离心15min，在60℃真空干燥，此时赤藓糖醇收率为99.8％，HPLC检测其纯度达99.8％。
将上述提取工艺制得的赤藓糖醇进行分析，结果如下：
表1实施例1样品检测结果分析
表2实施例2样品检测结果分析
| 项目 | 检测结果 |
| 赤藓糖醇(以干品计)，w/％ | 99.6 |
| 干燥减量，w/％ | 0.16 |
| 灼烧残渣，w/％ | 0.07 |
| 葡萄糖，w/％ | 0.24 |
| 核糖醇和丙三醇(以干品计)，w/％ | 0.08 |
| 铅/(mg/kg) | 0.80 |
表3实施例3样品检测结果分析
| 项目 | 检测结果 |
| 赤藓糖醇(以干品计)，w/％ | 99.8 |
| 干燥减量，w/％ | 0.10 |
| 灼烧残渣，w/％ | 0.06 |
| 葡萄糖，w/％ | 0.25 |
| 核糖醇和丙三醇(以干品计)，w/％ | 0.09 |
| 铅/(mg/kg) | 0.65 |
由上述检测结果分析，产品均符合《GB 26404-2011食品安全国家标准食品添加剂赤藓糖醇》指标要求。
Claims (10)
1.一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法，其具体步骤如下：
（1）发酵液预处理：将发酵液离心，得菌体与上清液，上清液加热至80-90℃，恒温10-30min，备用；
（2）上清液处理：将步骤（1）中处理后的上清液先经微孔滤膜过滤，再用超滤膜超滤，获得滤液；
（3）脱盐：将步骤（2）的滤液先通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，控制阴、阳柱温度，收集脱盐的过柱液；
（4）过柱液浓缩、结晶：将步骤（3）的过柱液在65-75℃下旋转蒸发，浓缩至赤藓糖醇的质量浓度为60-70%；浓缩液结晶，边搅拌边降温至5-15℃，保温使赤藓糖醇晶体析出；离心，获得粗赤藓糖醇晶体；
（5）重结晶：将步骤（4）的粗赤藓糖醇晶体与溶剂混合均匀后，加热使粗赤藓糖醇晶体完全溶解；搅拌并降温至5-15℃，保温至溶液中不再析出赤藓糖醇晶体；离心，45-60℃下真空干燥，获得赤藓糖醇晶体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（2）中所述的微孔滤膜孔径为0.22-0.6μm，材质为聚四氟乙烯、聚醚砜或混合纤维素酯；所述的超滤膜的截留分子量为2000-4000，材质为聚醚砜、聚酰胺或聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（1）、（4）和（5）中离心均采用4000-5000rmp转速，离心时间均为10-20min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（3）中阳离子交换树脂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂；阴离子交换树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（3）中阳离子交换树脂、阴离子交换树脂分开装柱，树脂装柱后的高径比均为7-16，柱温为30-40℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（4）中结晶时搅拌速度为150-200rpm，降温速度为5-10℃/h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（4）和（5）中所述保温时间均为2-10h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（5）中所述的溶剂为甲醇的水溶液、乙醇的水溶液或丙醇的水溶液，其中醇占整个溶液的体积分数为15-60%。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（5）中所述的粗赤藓糖醇晶体与溶剂质量比为1：（1-2.5）；在步骤（5）中加热使粗赤藓糖醇晶体完全溶解的温度为80-90℃；在步骤（5）中结晶时搅拌速度为150-200rpm，降温速度为15-25℃/h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的酵母，其分类命名为酿酒酵母，菌种的拉丁学名是Saccharomyces cerevisiae，参据的微生物：NJWGYH30566，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理保藏中心（北京市朝阳区北辰西路1号院，中国科学院微生物所），其简称为CGMCC，保藏日期是2010年11月15日，保藏中心登记入册编号是CGMCC No.4349。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110200325.0A CN102249856B (zh) | 2011-07-18 | 2011-07-18 | 一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110200325.0A CN102249856B (zh) | 2011-07-18 | 2011-07-18 | 一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102249856A CN102249856A (zh) | 2011-11-23 |
| CN102249856B true CN102249856B (zh) | 2013-07-17 |
Family
ID=44977475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110200325.0A Active CN102249856B (zh) | 2011-07-18 | 2011-07-18 | 一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102249856B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102603478B (zh) * | 2012-02-23 | 2014-07-30 | 山东福田药业有限公司 | 从赤藓糖醇多次结晶后的母液中分离提纯赤藓糖醇的方法 |
| CN102839202A (zh) * | 2012-09-26 | 2012-12-26 | 山东福田药业有限公司 | 赤藓糖醇发酵液的处理方法 |
| CN102992957B (zh) * | 2012-12-13 | 2014-09-17 | 武汉科技大学 | 一种赤藓糖醇的溶析结晶方法 |
| CN103709005A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-04-09 | 武汉科技大学 | 一种提高赤藓糖醇结晶产品色级和收率的洗涤方法 |
| CN107556162B (zh) * | 2017-09-13 | 2020-09-04 | 四川绿沃创新环保工程有限公司 | 一种连续提取赤藓糖醇的方法 |
| CN109456146B (zh) * | 2018-11-12 | 2020-04-07 | 北京理工大学 | 一种从重组大肠杆菌发酵液中分离制备高纯度1,2,4-丁三醇的方法 |
| CN112457166B (zh) * | 2020-11-25 | 2023-03-24 | 内蒙古拜克生物有限公司 | 一种赤藓糖醇发酵液的分离纯化方法 |
| CN114685248A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-01 | 吉林中粮生化有限公司 | 制备赤藓糖醇晶体的方法 |
| CN115385776B (zh) * | 2022-08-08 | 2023-09-26 | 天津大学 | 一种赤藓糖醇晶体及其制备方法和应用 |
| CN116515581B (zh) * | 2023-06-29 | 2023-10-03 | 山东福洋生物科技股份有限公司 | 一种酵母混菌发酵产含赤藓糖醇低度酒的方法 |
| CN116875640B (zh) * | 2023-09-04 | 2023-12-19 | 诸城东晓生物科技有限公司 | 一种节能降耗生产赤藓糖醇的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4906569A (en) * | 1988-02-02 | 1990-03-06 | Mitsubishi Kasei Corporation | Process for isolating and recovering erthritol from culture medium containing the same |
| CN101085720A (zh) * | 2007-06-15 | 2007-12-12 | 淄博中舜生物技术有限公司 | 一种赤藓糖醇发酵液的提纯处理方法 |
-
2011
- 2011-07-18 CN CN201110200325.0A patent/CN102249856B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4906569A (en) * | 1988-02-02 | 1990-03-06 | Mitsubishi Kasei Corporation | Process for isolating and recovering erthritol from culture medium containing the same |
| CN101085720A (zh) * | 2007-06-15 | 2007-12-12 | 淄博中舜生物技术有限公司 | 一种赤藓糖醇发酵液的提纯处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102249856A (zh) | 2011-11-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102249856B (zh) | 一种从酵母发酵液中分离纯化赤藓糖醇的方法 | |
| ES2557317T3 (es) | Procedimiento de producción integrada de etanol y savia de algas marinas a partir de Kappaphycus alvarezii | |
| CN101497904B (zh) | 一种同时生产木糖醇与阿拉伯糖的方法 | |
| CN102978134B (zh) | 一种乳杆菌及利用其发酵生产d-乳酸的方法 | |
| CN103695489B (zh) | 一种精氨酸精制工艺 | |
| CN101775413B (zh) | 一种同时生产木糖醇和卫矛醇的工艺 | |
| Hesham et al. | Phylogenetic analysis of isolated biofuel yeasts based on 5.8 S-ITS rDNA and D1/D2 26S rDNA sequences | |
| CN101555503A (zh) | 一种从生产木糖的废木糖母液中分离提取l-阿拉伯糖的方法 | |
| CN109486876A (zh) | 一种发酵、提取和纯化苏氨酸的方法 | |
| CN103695487B (zh) | 一种微生物发酵生产精氨酸工艺 | |
| CN103373901B (zh) | 从赤藓糖醇母液中提取赤藓糖醇的方法及其专用酵母菌种 | |
| CN103755586A (zh) | 一种l-谷氨酰胺的制备方法 | |
| CN103667381B (zh) | 一种提高精氨酸收率的方法 | |
| CN101475972B (zh) | 一种利用玉米芯生产l-阿拉伯糖的方法 | |
| CN103695490B (zh) | 一种高纯度精氨酸生产工艺 | |
| CN101935641A (zh) | 一种高活力纤维素酶和饲料蛋白的联产发酵方法 | |
| CN103695488B (zh) | 一种精氨酸制备方法 | |
| CN101914591B (zh) | 一种热带假丝酵母制备木糖醇的用途与高纯度木糖醇产物的制药、保健用途 | |
| CN105062928A (zh) | 一种耐高浓度乙酸和高浓度呋喃甲醛的运动发酵单胞菌及其应用 | |
| KR20140095599A (ko) | 단수수 착즙액을 이용한 바이오 에탄올의 제조 방법 | |
| CN103131643B (zh) | 一株产甘露醇的菌株及用该菌株发酵生产甘露醇的方法 | |
| CN104357339A (zh) | 一株产木糖醇的菌株及其产木糖醇的方法 | |
| CN102634463B (zh) | 一株产木糖醇的酵母菌及其应用 | |
| CN102994408B (zh) | 一种卡拉胶降解菌及其发酵方法和应用 | |
| CN102382866A (zh) | 脑苷脂的制备、纯化及含量检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |