[发明专利]一种从液体木糖醇里制备L-阿拉伯糖醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物技术领域的制备方法，具体涉及一种从液体木糖醇里制 备L-阿拉伯糖醇的方法。

技术背景

L-阿拉伯糖醇为一种稀有糖醇，分子量为152，与木糖醇、核糖醇、D-阿拉 伯糖醇一起属于戊糖醇(Pentitol)。越来越多的研究表明稀有糖或者稀有糖醇 在医药、膳食以及保健领域中发挥重要的作用，其中已经有不少稀有糖或者稀 有糖醇被开发利用，比如D-核糖、L-核糖、D-阿拉伯糖、L-阿拉伯糖、塔格糖、 D-阿洛酮糖、卫矛醇、木糖醇、赤藓糖醇、核糖醇。稀有糖醇由于其具有与蔗 糖相近的甜度，再加上其低热量或零热量以及人体消化道吸收缓慢或不能吸收， 使得其成为一种越来越受欢迎的甜味剂替代品，在能量控制的饮食中发挥重要 的作用，即在人们的膳食结构调整中的作用越来越明显。绝大多数口腔细菌不 能代谢稀有糖醇，因而食用稀有糖醇不会引起龋齿，因此目前绝大多数口香糖 均添加了一定量的稀有糖醇，比如木糖醇。L-阿拉伯糖醇与木糖醇为同分异构 体，研究表明(J.Appl.Glycosci.，Vol48，No.2，P131～133，2001，应用糖科学 杂志，第48卷，第二期，131～133页，2001年)，L-阿拉伯糖醇具有与木糖醇 相似的生理功效，能够显著地减少机体的脂肪组织，防止脂肪在机体消化道沉 积，其功效类似于可溶性膳食纤维。

目前L-阿拉伯糖醇的制备是采用L-阿拉伯糖为原料，在高温高压下催化加 氢而成。由于目前L-阿拉伯糖仍为一种非常昂贵的试剂，制成的L-阿拉伯糖醇 就更加昂贵，极大的限制了其在食品医药领域的使用。因此发明一种廉价的L- 阿拉伯糖醇的制备方法对推广其使用非常关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种从液体木糖醇里制备L- 阿拉伯糖醇的方法。本发明通过芽孢杆菌来消耗液体木糖醇或者含有L-阿拉伯 糖醇的原料中的除了L-阿拉伯糖醇以外的其它糖或者糖醇，提高L-阿拉伯糖醇 在原料中的相对纯度，达到L-阿拉伯糖醇结晶的纯度要求，进而可对L-阿拉伯 糖醇进行结晶；本发明的方法无污染，生产成本极低，适合工业规模化制备L- 阿拉伯糖醇。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括如下步骤：

步骤一，取液体木糖醇或者含有L-阿拉伯糖醇的原料，加入氮源和无机盐， 得到发酵培养基，灭菌，得到无菌发酵培养基；

步骤二，将芽孢杆菌CGMCC No.3041接种到含一级种子培养基中，培养，形 成一级种子液；

步骤三，将一级种子液加入到含二级种子培养基中，培养，形成二级种子液；

步骤四，将二级种子液加入到含无菌发酵培养基的发酵罐中，发酵，当L- 阿拉伯糖醇的相对纯度＞65％时停止发酵；

步骤五，发酵结束后去除芽孢杆菌，取发酵上清液，脱色，利用离子交换 树脂进行脱盐、浓缩，得到发酵液；

步骤六，在发酵液中加入无水乙醇，再加入L-阿拉伯糖醇晶种，结晶，悬 液离心，洗涤晶体，干燥，得到L-阿拉伯糖醇晶体。

步骤一中，所述液体木糖醇或者含有L-阿拉伯糖醇的原料中L-阿拉伯糖醇 的质量分数为10％～80％。

步骤一中，所述氮源选自酵母膏、酵母粉、酵母抽提物、玉米浆、大豆饼 粉、棉籽粉、硫酸铵或尿素中的至少一种；氮源的添加量为发酵培养基质量的 0.2％～3％。

步骤一中，所述无机盐选自无水硫酸镁、七水硫酸镁、磷酸氢二钠、磷酸氢 二钾、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠中的至少一种；无机盐的添加量为发酵培养基 质量的0.05％～0.3％。

步骤二中，一级种子培养基的成分为：1L培养基由以下组分组成，液体木 糖醇10克，酵母粉10克，蛋白胨2克，蒸馏水1000克。

步骤三中，二级种子培养基的成分为：1L培养基由以下组分组成，液体木 糖醇20克/升，酵母粉10克/升，蛋白胨2克/升，蒸馏水1000克。

步骤四中，二级种子液的接种量为无菌发酵培养基体积的5～20％。

步骤四中，所述发酵为，发酵温度为30～40℃，发酵时间为24～80小时， 发酵搅拌电机转速100～600rpm。

步骤五中，添加L-阿拉伯糖醇晶种的质量为发酵液质量的5～10％，4～30 ℃下结晶。

本发明所涉及的芽孢杆菌基本生物学特性如下：