CN1054161C - 黑曲霉发酵葡萄糖生产葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰 - Google Patents
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Abstract
本发明是葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰的一种新的生产方法，即在镁化合物或锰化合物的存在条件下，采用黑曲霉IFFI2230斜面菌种，将葡萄糖发酵直接生成葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰；本发明方法收率较高，相对于葡萄糖、葡萄糖酸镁的收率为85～94%，葡萄糖酸锰的收率为100～109%，高于现有工艺的收率；本方法还具有工艺流程短、能耗低、成本低，污染少的特点。
Description
本发明涉及葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰的一种生产方法，即采用黑曲霉IFFI2230斜面菌种发酵葡萄糖生产葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰的方法。
目前葡萄糖酸镁和葡萄糖酸锰的生产方法主要有酶法、化学法及电氧化法三种，其中酶法和化学法是采用霉菌或催化剂将葡萄糖氧化成中间产物葡萄糖酸，再用碳酸钙中和生成葡萄糖酸钙，然后再用H2SO4与其进行复分解反应，再用氧化镁或氧化锰反应，即生成葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰，该法对葡萄糖酸钙的收率为85～92％(W/W)；也可以用镁(或锰)型离子交换树脂将葡萄糖酸钙转换成葡萄酸镁或葡萄糖酸锰，该法对葡萄糖酸钙的收率为84～90％(W/W)；电氧化法是将葡萄糖电解氧化成葡萄糖酸，葡萄糖酸立即在电解槽中与氧化镁反应转化为葡萄糖酸镁，其对葡萄糖的收率达到89％(W/W)。
上述生产方法中，酶法及化学法由于先生产固体葡萄糖酸钙，再转化成葡萄糖酸镁(锰)，需经过两次浓缩、结晶、干燥，工艺路线长且复杂，投资大、成本高；而且化学法的反应温度较高(60～90℃)，还需除净催化剂，这样无凝增加了生产成本和设备投资，还带来环境污染；电解法则需要大型复杂的电解设备，耗电量大，同样投资大和成本高。
本发明的目的是提供一种新的生产葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰的方法，即采用黑曲霉IFFI2230斜面菌种，将葡萄糖一步发酵生成葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰。
本发明采用黑曲霉IFFI2230斜面菌种，经种子培养、发酵、除菌体、脱色、浓缩、结晶及干燥等步骤，在镁化合物或锰化合物存在条件下，将葡葡糖发酵生成葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰；具体条件如下：在含100～150g/L葡萄糖的发酵培养液中，接入10％(W/W)的已培养好的种子液，在25～32℃温度下，以250rpm转速摇床培养72小时，其间按理论计算量添加镁化合物或锰化合物，当残糖量少于1％时结束发酵，发酵液除菌体及脱色后，滤液在50～60℃温度下浓缩结晶，然后在80℃干燥，即得葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰。
上述发酵培养液的组成配比为：5～15％葡萄糖、0.037％KH2PO4、0.055％尿素、0.015％硫酸镁、和0.1％CaCO3。
种子液含有5％葡萄糖、0.012％MgSO4、0.2％KCl、0.015％KH2PO4、0.06NH4H2PO4、0.2％蛋白胨及0.3％牛肉膏，培养条件为：加入几环活化后的黑曲霉IFFI2230斜面菌种，在30℃、250rpm条件下摇床培养24小时。
镁化物可以是碳酸镁或氧化镁。
锰化物可以是碳酸锰或氧化锰。
在发酵其间添加镁化合物或锰化合物，可一次添加完所需量，也可以分两次或多次添加，最好是每隔12小时，从少到多分六次添加。
本发明方法将葡萄糖一步发酵生成葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰，相对于酶法和化学法，简化了生产工艺，减少了投资，从而降低了成本，而且氧化反应在常温常压下完成能耗低，且避免了高温高压的缺点，由于整个生产工艺中，减少了后步的化学处理，没有导入任何化学试剂，所以大大降低了产品的毒性，符合食品添加剂的卫生使用标准，另外，本方法的收率较高，相对于葡萄糖、葡萄糖酸镁的收率为85～94％，葡萄糖酸锰的收率为100～109％，基本高于现有工艺。
以下为本发明具体实施例：
实施例1～7：黑曲霉发酵葡萄糖生产葡萄糖酸镁
①种子液的培养，在已灭菌的含有5％葡萄糖、0.012％MgSO4、0.2％KCl、0.015％KH2PO4、0.06NH4H2PO4、0.2％蛋白胨及0.3％牛肉膏的种子培养基中，加入几环活化后的黑曲霉IFFI2230斜面菌种，于30℃、250rpm条件下摇床培养24小时，得种子液；
②发酵：1000ml摇瓶中，装入100ml含一定浓度葡萄糖、0.037％K2HPO4、0.055％尿素、0.015％MgSO4、0.1％CaCO3的发酵培养液，按10％的接种量接入已培养好的种子液，在32℃、250rpm条件下摇床培养72小时，培养期间按表3中的方案添加一定量的碳酸镁，当残糖量＜1％时结束发酵；
③发酵液过滤除去菌体；
④脱色：加2％活性炭煮沸5分钟进行脱色，然后过滤除去活性炭；
⑤浓缩结晶：于55℃减压浓缩至原来体积的五分之一，冷却结晶，抽滤，用少许水洗涤；
⑥干燥：晶体在80℃烘干。
计算整个过程葡萄糖酸镁对葡萄糖的总收率，结果列于表1。实施例8～14：黑曲霉发酵葡萄糖生产葡萄糖酸锰
培养期间添加碳酸锰，其添加方式如表3，其它操作步骤及条件均同实施例1～7。
计算整个过程葡萄糖酸锰对葡萄糖的收率，结果列于表2。
表1黑曲霉发酵葡萄糖生产葡萄糖酸镁
表2黑曲霉发酵葡萄糖生产葡萄糖酸锰
表3碳酸镁或碳酸锰的添加方式
Claims (5)
1、一种黑曲霉发酵葡萄糖生产葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰的方法，采用黑曲霉IFFI2230斜面菌种，经种子培养，在含100～150g葡萄糖/L的发酵培养液中，按重量比接入10％的已培养好的种子液，在25～32℃温度下以250rpm转速摇床发酵72小时，其间在接种培养后第12小时开始按理论计算量添加镁化合物或锰化合物，当残糖达到1％以下时结束发酵，发酵液除菌体及脱色后，滤液在50～60℃温度下浓缩结晶，然后在80℃干燥，即得产品葡萄糖酸镁或葡萄糖酸锰。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的种子液为按以下条件培养的种子液：在已灭菌的含有5％葡萄糖、0.012％MgSO4、0.2％KCl、0.015％KH2PO4、0.06NH4H2PO4、0.2％蛋白胨及0.3％牛肉膏的种子培养基中加入几环活化后的黑曲霉IFFI2230斜面菌种，于30℃、250rpm条件下摇床培养24小时。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的发酵液为按以下配比组成的发酵液：5～15％葡萄糖、0.037％KH2PO4、0.055％尿素、0.015％MgSO4、0.1％CaCO3。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的镁化合物为MgCO3或MgO，锰化合物为MnCO3或MnO。
5、一种如权利要求1所述的方法，其特征在于添加镁化合物或锰化合物为一次添加完所需量，或者分两次或多次添加。
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