CN102676610B - 一种补料控制蔗糖浓度提高发酵制备交替糖产量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种补料控制蔗糖浓度提高发酵制备交替糖产量的方法，属于发酵工程领域。本发明采用柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)SK24.002为发酵菌株，经斜面培养和种子培养后，接种在发酵培养基中经液体发酵制备交替糖，通过在发酵过程中添加蔗糖，控制发酵体系中蔗糖的浓度水平，实现了交替糖的高产，发酵终了发酵液中交替糖水平为150-270g/L。本发明的优点是能有效提高交替糖的产量，提高了下游精制的效率，降低生产成本，减少能耗，有利于工业化规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种发酵生产交替糖的方法，特别涉及一种补料控制蔗糖浓度提高发酵制备交替糖产量的方法，属于发酵工程领域。
背景技术
随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平显著提高，但与膳食结构和生活习惯相关的非传染性慢性病及代谢综合症患者剧增。据调查，我国目前肥胖超重者近3亿，糖耐量受损者约1.5亿，糖尿病患者超过0.9亿。这些慢性疾病及其危险因素水平的快速上升趋势，已成为威胁我国人民健康的突出问题。WHO对影响人类健康因素的评估结果表明，膳食干预已经成为提高国民健康水平最有效的方法。
葡聚糖(glucan)是一种具有广泛应用的胞外多糖，尤其在食品添加剂以及功能保健品行业具有巨大应用价值。国内外学者研究表明，葡聚糖具有抗癌、预防高血压、动脉硬化、减肥的功效。其中交替糖（alternan）含有(1, 6)与(1, 3)两种类型的糖苷键，其作为一种新型的葡聚糖，具有较低的血糖指数以及慢消化性和良好的耐热耐酸的加工特性因而被广泛关注。目前国内外报道利用明串珠菌来发酵生产交替糖，但是产量低不适于工业化生产。因此，本发明深入调查现有技术并对交替糖加工方法进行了研究，最终利用本发明人先前筛选的一株柠檬明串珠菌SK24.002菌株进行发酵，同时补料控制蔗糖浓度的方式获得高含量的交替糖。
发明内容
本发明的目的在于提供一种补料控制蔗糖浓度提高发酵制备交替糖产量的方法，利用本发明可以提高发酵产交替糖的产量、得率及生产强度，有利于工业化规模生产。
本发明所使用的柠檬明串珠菌是本发明人等先前从传统发酵泡菜中分离得到，其分类名为柠檬明串珠菌（Leuconostoc citreum）SK 24.002，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2011398。该菌株已于2011年12月28日申请中国专利，申请号201110446406.9。
本发明的技术方案：一种补料控制蔗糖浓度提高发酵制备交替糖产量的方法，利用柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)SK24.002发酵生产交替糖的过程中，控制发酵体系中蔗糖的浓度水平，采取初始蔗糖浓度40g/L；8-60h分段补料添加质量浓度60%的蔗糖溶液，控制发酵液中蔗糖浓度为60-100g/L。
所述的发酵培养基组成以g/L计：蔗糖40，酵母粉1-5，胰蛋白胨1-5，K2HPO4 5-10，MgSO4·7H2O 0.2-0.5，MnSO4·H2O 0.01-0.015，CaCl2 0.02-0.025，吐温80 1-5mL/L，pH6.0-7.0。
发酵过程优化调控条件：发酵温度30-35℃，发酵5h后控制pH至5.4-6.0。
分段补料，每隔8-10h补加一次质量浓度为60%的蔗糖溶液，控制发酵液中蔗糖浓度为60-100g/L。
发酵终了发酵液中交替糖水平达到150-270g/L，比未补料控制蔗糖浓度的对照例产量提高了30%以上。
本发明的有益效果：本发明利用补料控制蔗糖浓度生产交替糖，可以大大的提高柠檬明串珠菌效能和蔗糖利用率，同时获得较多的目标产物，达到国内领先水平。本方法操作简单，能耗低，设备简单，大大降低了生产成本，适于工业化生产。本发明产品可以用于食品、化工、医药以及材料等多个领域，市场前景广阔，经济效益高。
具体实施方式
现结合具体实例进一步阐述本发明，但本发明保护的内容并不局限于实例。
实施例1
采用柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)SK24.002为发酵菌株，经斜面培养和种子培养后，接种在发酵培养基中经液体发酵制备交替糖。其中发酵培养基组成为(g/L)：蔗糖40，酵母粉2.5，胰蛋白胨2.5，吐温80 1mL/L，K2HPO4 10，MgSO4.7H2O 0.2，MnSO4.H2O 0.01，CaCl2 0.02，pH7.0。发酵温度30℃，发酵5h后pH 调至6.0。发酵8h后及后续每隔10h补加一次质量浓度为60%的蔗糖溶液，控制发酵液中蔗糖浓度为60g/L。总发酵时间48小时为发酵终了，发酵终了发酵液中交替糖水平达到152g/L，比未补料控制蔗糖浓度的对照例产量113.3g提高了34.1%。
实施例2
采用柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)SK24.002为发酵菌株，经斜面培养和种子培养后，接种在发酵培养基中经液体发酵制备交替糖。其中发酵培养基组成为(g/L)：蔗糖40，酵母粉2.5，胰蛋白胨2.5，吐温80 1mL/L，K2HPO4 10，MgSO4.7H2O 0.2，MnSO4.H2O 0.01，CaCl2 0.02，pH7.0。发酵温度30℃，发酵5h后pH 调至5.4。发酵12h后及后续每隔8h补加一次质量浓度为60%的蔗糖溶液，控制发酵液中蔗糖浓度为100g/L。总发酵时间44小时为发酵终了，发酵终了培养基中交替糖水平达到231g/L，比未补料控制蔗糖浓度的对照例产量165.7g提高了39.4%。
Claims (1)
1.一种补料控制蔗糖浓度提高发酵制备交替糖产量的方法，其特征在于利用保藏编号为CCTCC NO：M 2011398的柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum) SK24.002发酵生产交替糖的过程中，控制发酵体系中蔗糖的浓度水平，采取初始蔗糖浓度40g/L；8-60h分段补料：每隔8-10h补加一次质量浓度60%的蔗糖溶液，控制发酵液中蔗糖浓度为60-100g/L；
发酵培养基组成以g/L计：蔗糖40，酵母粉1-5，胰蛋白胨1-5，K2HPO4 5-10，MgSO4·7H2O 0.2-0.5，MnSO4·H2O 0.01-0.015，CaCl2 0.02-0.025，吐温80 1-5mL/L，pH6.0-7.0；
发酵温度30-35℃，发酵5h后调控pH至5.4-6.0；
发酵终了发酵液中交替糖水平达到150-270g/L，比未补料控制蔗糖浓度的对照例产量提高了30%以上。
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