CN1629299A - 赤藓糖醇的发酵生产工艺 - Google Patents
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Abstract
赤藓糖醇的发酵生产工艺属于食品或食品添加剂技术领域,生产工艺是:以葡萄糖为原料,选择解脂假丝酵母(Candida Lipolytical)菌株为发酵菌株,经斜面制备、摇瓶种子培养后,在罐压0~1Mpa,温度20~40℃,溶解氧1%~80%饱和度的条件下进行一级种子培养、二级种子培养和发酵罐发酵,产生赤藓糖醇,优点是发酵浓度高,设备利用率高,产品转化率高,降低了生产成本,产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明属于食品或食品添加剂技术领域,更确切地说是赤藓糖醇的发酵生产工艺。
背景技术
现代生物技术是当今世最活跃、发展最快的一个领域,被誉为21世纪的朝阳产业,世界各国竟相投入巨资进行研究开发,赤藓糖醇是19世纪末人们从藻类、苔藓和草中分离得到的一种多元醇,由于含量低,提取困难,所以很长时间没有得到人们重视。Yuill和Galarraga等人分别在20世纪50年代发现一些真菌,如黑曲霉、青霉等可以发酵产生少量的赤藓糖醇。在同一时期,产生了用化学法由2-丁烯-1,4-丁二醇和过氧化淀粉来进行制备的技术,但因工艺成本高,转化率低和产物难以分离提纯而难以实现产业化。20世纪八十年代,日本科学家分离到一株耐高渗透压的酵母菌,发现它在高浓度的葡萄糖培养基中可以积累高浓度的赤藓糖醇,并以此为基础,在90年代初由日本日研化学株式会社实现了经济上可行的规模生产。从此利用酵母菌发酵法生产成为唯一的生产途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种赤藓糖醇新的发酵生产工艺,以提高产品转化率,降低生产成本,稳定产品质量,为赤藓糖醇的生产提供一种新的途径。
本发明的目的是这样实现的:赤藓糖醇的发酵生产工艺是:以葡萄糖为原料,选择解脂假丝酵母(Candida Lipolytical)菌株为发酵菌株,经斜面制备、摇瓶种子培养后,在罐压0~1Mpa,温度20~40℃,溶解氧1%~80%饱和度的条件下进行一级种子培养、二级种子培养和发酵罐发酵,产生赤藓糖醇,经净化提纯形成赤藓糖醇产品。
具体工艺步骤如下:
1、发酵菌株的选择:菌株为解脂假丝酵母(Candida Lipolytical);
2、斜面制备:将上述发酵菌株接种斜面,28~30℃恒温培养48小时,制得斜面,斜面冷藏待用;
3、摇瓶种子培养:将步骤(2)得到的斜面菌苔接种于以灭菌的装有摇瓶种子培养基的摇瓶中,在28~30℃培养24小时左右;
4、一级种子培养:将步骤(3)培养好的摇瓶种子按1%体积比接种于以灭菌的装有种子培养基的一级种子罐,开始培养;培养条件:通气量0.3~1.5VVM,罐压0~1Mpa,温度20~40℃,溶解氧1%~80%饱和度,培养时间20~24小时;
5、二级种子培养:将步骤(4)培养好一级种子按5%~10%体积比接种于以灭菌的装有种子培养基的二级种子罐,开始培养;培养条件:通气量0.3~1.5VVM,罐压0~1Mpa,温度20~40℃,溶解氧1%~80%饱和度,培养时间10~12小时;
6、发酵罐发酵:将步骤(5)培养好二级种子按5%~10%体积比接种于以灭菌的装有种子培养基的发酵罐,开始培养;培养条件:通气量0.3~1.5VVM,罐压0~1Mpa,温度20~40℃,溶解氧1%~80%饱和度,培养时间80~160小时。
本发明的优点是:发酵浓度高,设备利用率高,产品转化率高,降低了生产成本,产品质量稳定。
具体实施方式
例1:适用的培养基包括斜面培养基葡萄糖(30%,酵母膏:2%,琼脂:2%)、摇瓶种子培养基(葡萄糖:20%,酵母膏:2%)、种子罐培养基(液体葡萄糖20%,酵母膏1.5%,磷酸二氢钾0.10%,硫酸镁0.05%,氨0.10%,柠檬酸0.40%,泡敌0.03%)、发酵培养基(葡萄糖33%,酵母膏0.7%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸镁0.05%,氨0.1%,柠檬酸0.5%,氯化铜0.005%,泡敌0.03%)。
将解脂假丝酵母菌IFFI-Y3068于30℃下恒温培养48小时后制得斜面,用无菌吸管将斜面菌苔刮下,制成菌悬液并入原三角瓶中,晃动三角瓶使菌悬液均匀,备用。用10ml无菌吸管将菌悬液菌平均分装到装有种子培养基灭完菌的各1000ml三角瓶中,用无菌纱布包好各瓶口,接种完毕。放在摇床上培养24小时左右,培养温度30℃±0.5℃;并瓶,将并好瓶的4000ml左右的种子液接入一级种子罐中;控制搅拌转速220r.p风量14m3/hr左右,罐压1.0atm,发酵温度30±0.5℃,培养时间约24hr。转入装有4000升灭菌培养基二级发酵罐发酵12小时。转入装有37吨灭菌培养基发酵罐中发酵,控制搅拌转速100-60r.p.m,控制溶解氧20%~25%,罐压0.5atm,培养温度30±0.5℃;残糖低于0.5%时发酵即告结束,赤藓糖醇含量156g/l。
例2:适用的培养基包括斜面培养基葡萄糖(30%,酵母膏:2%,琼脂:2%)、摇瓶种子培养基(葡萄糖:20%,酵母膏:2%)、种子罐培养基(液体葡萄糖20%,酵母膏1.5%,磷酸二氢钾0.10%,硫酸镁0.05%,氨0.10%,柠檬酸0.40%,泡敌0.03%)、发酵培养基(葡萄糖33%,玉米浆4.5%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸镁0.05%,氨0.1%,氯化铜0.005%,泡敌0.02%)。
将解脂假丝酵母菌IFFI-Y3068于30℃下恒温培养48小时后制得斜面,用无菌吸管将斜面菌苔刮下,制成菌悬液并入原三角瓶中,晃动三角瓶使菌悬液均匀,备用。用10ml无菌吸管将菌悬液菌平均分装到装有种子培养基灭完菌的各1000ml三角瓶中,用无菌纱布包好各瓶口,接种完毕;放在摇床上培养24小时左右,培养温度30℃±0.5℃;并瓶,将并好瓶的4000ml左右的种子液接入一级种子罐中,控制搅拌转速220r.p.m,风量14m3/hr左右,罐压0.5atm,发酵温度30±0.5℃,培养时间约24hr;转入装有4000升灭菌培养基二级发酵罐发酵12小时;转入装有37吨灭菌培养基发酵罐中发酵,控制搅拌转速100-60r.p.m,控制溶解氧20%~25%,罐压0.5atm,培养温度30±0.5℃;残糖低于0.5%时发酵即告结束,赤藓糖醇含量160g/l。
Claims (1)
1、赤藓糖醇的发酵生产工艺,其特征在于以葡萄糖为原料,选择解脂假丝酵母(Candida Lipolytical)菌株为发酵菌株,经斜面制备、摇瓶种子培养后,在罐压0~1Mpa,温度20~40℃,溶解氧1%~80%饱和度的条件下进行一级种子培养、二级种子培养和发酵罐发酵,产生赤藓糖醇。
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