CN1047796C

CN1047796C - 一种将蔗糖转化为寡果糖的方法

Info

Publication number: CN1047796C
Application number: CN96104959A
Authority: CN
Inventors: 王惠莲; 宋国勇; 李虹
Original assignee: CHINESE FOOD FERMENT INDUSTRIAL INST
Current assignee: CHINESE FOOD FERMENT INDUSTRIAL INST
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 1999-12-29
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: CN1138101A

Abstract

本发明属于将蔗糖转化为寡果糖的方法。本发明以泡盛曲霉为菌种，发酵和酶转化同时进行，工艺过程包括摇瓶种子培养，种子罐培养，发酵罐培养，过滤除去菌丝，滤液经活性碳脱色，过滤除去活性碳，滤液通过阳阴离子交换除盐，最后真空蒸发浓缩得产品。本发明发酵周期短，通气量低，培养基组成除蔗糖外，其它成分均采用无机物，产品易于纯化。发酵终点控制采用直观pH、菌体外观及测定葡萄糖含量的结合，简单快速易行，节省投资。

Description

一种将蔗糖转化为寡果糖的方法

本发明属于一种将蔗糖转化为寡果糖的方法，特别是利用泡盛曲霉(Asperillusawamori Nakazawa)将蔗糖转化为寡果糖的方法。

寡果糖是新型的具有优良保健性能的甜味剂，它无色、无嗅，安全稳定，无毒，难被人体吸收，不会导致肥胖，糖尿病人亦可以食用。它不被人体腐败菌及口腔细菌利用，不导致龋齿，但却能被肠道中的双歧杆菌选择性利用，因而是双歧杆菌的增殖因子；抑制了腐败菌的生长，从而提高营养吸收率，促进肠道蠕动，防止便秘，防癌抗癌；降血压、降血脂及胆固醇，改善脂质代谢，有益人体健康，特别是老年人延年益寿的佳品。寡果糖存在于许多植物和蔬菜中，如牛蒡、洋葱，但由于含量少不易提取。目前国外的可生产的工艺是利用具有高酶活的菌生产出酶制剂，用该酶制剂转化蔗糖生产寡果糖，再进一步精制出不同等级的寡果糖产品。此工艺路线周期长、繁琐。《发酵和生物工程杂志》77卷第4期“用短柄帚霉生产寡果糖”一文中公开了一种以短柄帚霉为菌种，以葡萄糖、麦芽浸膏、酵母浸膏、琼脂为斜面培养基成分；蔗糖、酵母浸膏、尿素、K₂HPO₄、MgSO₄·7H₂O为发酵培养基成分；发酵和酶转化同时进行的一步法寡果糖的制造技术。该方法发酵时间长，通气量高，必须用较高浓度酵母膏培养基，不但成本高，且不易纯化，难以工业化，其发酵终点用高压液相色谱控制。

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种发酵时间短，通气量较低，易于纯化的寡果糖生产技术。

本发明的技术解决方案是，以泡盛曲霉为菌种，发酵和酶转化同时进行，工艺过程包括摇瓶种子培养，种子罐培养，发酵罐培养，过滤除去菌丝，滤液经活性碳脱色，过滤除去活性碳，滤液经阳、阴离子交换除盐，最后真空蒸发浓缩得产品。

本发明发酵周期短，通气量低，这对大生产来讲是很有利的。本发明培养基组成除蔗糖外，其它成分均采用无机物，产品易于纯化；发酵终点采用直观、PH及测定葡萄糖含量控制，简单快速易行，节省投资。

附图为本发明的流程示意图。

下面结合附图进一步阐述本发明所述的方法。

将泡盛曲霉斜面菌种接种一环到装有摇瓶培养基的三角瓶中，摇瓶培养，摇床转速150-180转/分，时间24-48小时，温度28-32℃；再接入装有种子培养基的种子罐内，在28-32℃温度下进行种子罐培养，接种量0.5-1.5％，搅拌速度150-300转/分，通风量1∶0.6-0.95，加大通风量会导致产寡果糖的速度降低。培养6-20小时；然后移种到装有发酵培养基的发酵罐内，搅拌速度150-300转/分，通风量1∶0.6-0.95，培养时间10-30小时，温度28-32℃，发酵终点控制采用PH、菌丝体外观及测定葡萄糖含量相结合的方法，PH下降至4.5-5.5之间，菌丝体成絮球状，发酵液清亮、透明，并测定葡萄糖含量为20-30％时出罐；用滤袋将菌丝体过滤，滤液用1％粉末活性碳脱色，PH6.5-7.0，温度80-100℃，保温0.5小时；然后进板框过滤机去除活性碳，滤液用阳、阴离子交换除去盐；最后在55-70℃温度下真空蒸发浓缩，浓缩至糖度为75％以上即成产品。

本发明斜面培养基组成为蔗糖2％，K₂HPO₄0.1％，MgSO₄·7H₂O0.05％，NaNO₃0.5％，KCl0.05％，FeSO₄·7H₂O0.01％，NH₄H₂PO₄0.2％，琼脂2％，自来水配制。

摇瓶培养基组成为蔗糖20-25％，(NH₄)₂SO₄0.1-1.5％，K₂HPO₄0.05-1％，MgSO₄·7H₂O0.01-0.05％，NaNO₃0.5-1％，自来水配制，PH5-7。

种子培养基和发酵培养基组成为蔗糖20-25％，(NH₄)₂SO₄0.1-1.5％，K₂HPO₄0.05-1％，MgSO₄·7H₂O0.01-0.05％，自来水配制，PH5-7。

实施例1：

装有100ml摇瓶培养基的500ml的三角瓶中，接入菌种后在30℃转速170转/分的摇瓶机上培养40小时，接种至装有种子培养基的200l种子罐中，搅拌速度300转/分，通风量1∶0.95，接种量1.07％，温度30℃，培养15小时；移种到发酵培养基的1.5吨发酵罐中，搅拌速度200转/分，通风量1∶0.60，温度32℃，发酵23.5小时，PH4.5，葡萄糖含量为25％时出罐；经过滤，80℃活性碳脱色，离子交换，60℃温度下浓缩至糖度为76％，即得产品。其中寡果糖含量为66.3％，相当于理论转化率的90％。

摇瓶培养基组成为蔗糖20％，(NH₄)₂SO₄0.1％，K₂HPO₄0.05％，MgSO₄·7H₂O0.01％，NaNO₃0.5％，自来水配制，PH6。

种子培养基和发酵培养基组成均为蔗糖22％，(NH₄)₂SO₄0.3％，K₂HPO₄0.6％，MgSO₄·7H₂O0.01％，自来水配制，PH6。

实施例2：

装有100ml摇瓶培养基的500ml的三角瓶中，接入菌种后在30℃转速170转/分的摇瓶机上培养41.5小时，接种至装有种子培养基的200l的种子罐中，搅拌速度300转/分，通风量1∶0.6，接种量0.8％，温度32℃，培养7小时；移种到装有发酵培养基的1.5吨发酵罐中，搅拌速度300转/分，通风量1∶0.95，温度30℃，发酵29.5小时，PH5.5，葡萄糖含量为30％时出罐；经过滤，80℃活性碳脱色，离子交换，65℃温度下浓缩至糖度为76％，即得产品。其中寡果糖含量为63.14％，相当于理论转化率的85.71％。

摇瓶培养基组成为蔗糖20％，(NH₄)₂SO₄0.5％，K₂HPO₄0.5％，MgSO₄·7H₂O0.025％，NaNO₃0.5％，自来水配制，PH6。

种子培养基和发酵培养基组成均为蔗糖20％，(NH₄)₂SO₄0.3％，K₂HPO₄0.2％，MgSO₄·7H₂O0.05％，自来水配制，PH7。

Claims

1.一种将蔗糖转化为寡果糖的方法，其特征在于：a.以泡盛曲霉为菌种，摇瓶培养基组成为蔗糖 20-25％，(NH₄)₂SO₄0.1-1.5％，K₂HPO₄0.05-1％，MgSO₄·7H₂O0.01-0.05％，NaNO₃0.5-1％，自来水配制，PH5-7 ，种子培养基和发酵培养基组成为蔗糖20-25％，(NH₄)₂SO₄0.1-1.5％，K₂HPO₄0.05-1％，MgSO₄·7H₂O0.01-0.05％，自来水配制，PH5-7；b.工艺过程为将泡盛曲霉斜面菌种接种一环到装有摇瓶培养基的三角瓶中，摇瓶培养，摇床转速150-180转/分，时间24-48小时，温度28-32℃，再接入装有种子培养基的种子罐内，在28-32℃温度下进行种子罐培养，接种量0.5-1.5％，搅拌速度150-300转/分，通风量1∶0.6-0.95，培养时间6-20小时，然后移种到装有发酵培养基的发酵罐内，搅拌速度150-300转/分，通风量1∶0.6-0.95，培养时间10-30小时，温度28-32℃，发酵终点控制采用PH、菌丝体外观及测定葡萄糖含量相结合的方法，PH下降至4.5-5.5之间，菌丝体成絮球状，发酵液清亮、透明，并测定葡萄糖含量为20-30％时出罐，用滤袋将菌丝体过滤，滤液用1％粉末活性碳脱色，PH6.5-7.0，温度80-100℃，保温0.5小时，然后进板框过滤机去除活性碳，滤液用阳、阴离子交换除去盐，最后在55-70℃温度下真空蒸发浓缩，浓缩至糖度为75％以上即成产品。