[发明专利]一种生产山梨糖的方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物生产制造领域，特别是涉及一种生成山梨糖的方法。

背景技术

山梨糖是一种己酮糖，为D-果糖的C-2位和C-3位差向异构体。是工业发酵生产维生素C的中间体。其属于单糖中酮糖之一，为白色晶体或结晶粉末，与蔗糖具有同样的甜味。存在于果实中。熔点165℃、密度(20℃)1.65g/cm³。易溶于水，微溶于乙醇和异丙醇。不溶于乙醚、丙酮、氯仿和苯。通常以吡喃型环状形式存在。具有酮糖的一般性质，有还原性，可还原斐林溶液。用于制取维生素C；也用于动物和微生物的代谢研究。山梨糖可由山梨醇经细菌氧化制得。

目前国内生产山梨糖主要通过微生物发酵法直接将山梨醇转化为山梨糖，其主要是通过初始一次投入高浓度山梨醇的发酵方法。根据此法，初始山梨醇浓度为250～300g/L，周期30小时以内，发酵终点产糖浓度为240～290g/L，转化率98-99％。此法因初始山梨醇含量高，对微生物生长有抑制，使得发酵周期长，终产物山梨糖浓度不高，设备利用率低，且转化率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产山梨糖的方法，以克服上述生产方法的不足。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

采用初始山梨醇浓度低，中期通过流加山梨醇的方法，控制发酵液中的山梨醇的含量，以避免高浓度山梨醇对菌体生长的抑制，使得发酵过程中菌体保持较快的生长和产糖。

本发明提供的生产山梨糖的方法，包括下述步骤：控制初始山梨醇浓度为130-160g/L，当发酵液残山梨醇浓度低于100g/L时，开始流加山梨醇，流加过程中发酵液中山梨醇浓度控制在100-150g/L。

其中，流加山梨醇的浓度为：600-800g/L。

优选地，流加山梨醇的浓度为：700g/L。

控制发酵液初始pH为4.0-5.0，发酵过程中控制pH在4.0-4.5。

所述发酵过程中温度控制在32-36℃，发酵周期为26-28小时。

优选地，发酵过程中温度控制在34℃。

山梨醇流加过程中控制溶解氧在30-50％。

初始发酵液中各成分的含量为：山梨醇130-160g/L，酵母膏0.5-0.6g/L，磷酸二氢钾0.25-0.3g/L，硫酸镁0.2-0.3g/L，轻质碳酸钙0.5-0.6g/L。

本发明方法的有益效果：采用初始山梨醇浓度低，中后期流加山梨醇的方法，以避免高浓度山梨醇对菌体生长的抑制，使得发酵过程中菌体保持较快的生长和产糖。本发明方法在生产中成功运用于140m³发酵罐。发酵终点产糖浓度提高20-30％，达到300-330g/L，转化率提高2-4％，达到99-100％，提高了生产设备利用率，降低生产成本。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

所用菌株为醋化醋杆菌CGMCC1.109。初始发酵液中各成分的含量为：山梨醇160g/L，酵母膏0.6g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.2g/L，轻质碳酸钙0.5g/L。

50m³发酵罐中初始装液量为30m³，初始山梨醇浓度为160g/L，接种量为8％，发酵液残山梨醇浓度降至100g/L时，开始流加山梨醇，流加过程控制山梨醇含量为100-150g/L；流加过程中控制溶解氧为30-50％；初始pH为4.5，发酵过程中控制在4.0-4.5，温度为34℃，发酵周期为26小时。发酵液终体积为44m³，山梨糖含量为310g/L，摩尔转化率为100％。

实施例2

所用菌株为醋化醋杆菌CGMCC1.109。初始发酵液中各成分的含量为：山梨醇160g/L，酵母膏0.5g/L，磷酸二氢钾0.25g/L，硫酸镁0.3g/L，轻质碳酸钙0.6g/L。