[发明专利]一种利用胨冻样类芽孢杆菌发酵蔗糖生产多聚果糖的生产方法

说明书

技术领域

    聚果糖是一类由葡萄糖分子以β－2，1糖苷键连接而成的多糖，因人体和动物体内缺乏水解低聚果糖中β－2，1键的酶，故低聚果糖是一种人体不能消化的膳食纤维，食后不被小肠所吸收而直入大肠，被大肠中的有益菌群利用为碳源并发酵生成短链脂肪酸，后者可被人体吸收间接作为能源来利用。现有的资料表明，聚果糖具有优良的保健功能，表现在（1）可促进肠道中双歧杆菌和乳酸菌等益生菌的增殖,抑制有害细菌和病源菌的生长繁殖。（2）被肠道细菌发酵后产生醋酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸和乳酸,降低肠环境pH值,抑制肠道腐败和减少毒素的生成。（3）刺激和增强细胞免疫和体液免疫功能，提高机体抗感染能力,有利于抗过敏和减少肿瘤风险。（4）促进钙、镁、铁、锌等矿物元素吸收,促进双歧杆菌合成维生素。（5）预防便秘和腹泻。聚果糖在工业上有二种方法制造,一种是用聚果糖含量高的菊苣、洋葱、牛蒡等植物为原料,用热水抽提其多糖,经微生物聚果糖水解酶之部分水解作用生成果糖聚合度为2 10的链状低聚糖；另一种则是利用短柄帚曲霉、泡盛曲霉、黑曲霉等微生物的果糖基转移酶，将蔗糖转化为聚果糖。这些方法，一般生产周期长，微生物培养与聚果糖转化分步进行，培养基组成复杂，果糖转移酶纯化成本高，转化产物中含有酵母膏等前期微生物培养基组成，给聚果糖的分离纯化带来不便。且其转化终点需要通过高效液相色谱检测控制，难以大规模生产。 

背景技术

本发明的目的在于克服现有聚果糖生产技术的不足，采用微生物培养和蔗糖转化同步完成，发酵时间短，生产成本低的聚果糖生产技术。 

发明内容

   本发明的技术是以自主分离的冻胨样类芽孢杆菌菌株为生产菌种，以蔗糖和少量无机盐为培养基，经过菌种扩大、微生物培养、产物柱层析分离纯化，真空浓缩而成。 

   本发明具有微生物培养与蔗糖转化同步进行、发酵终点直观、产品不含其他有机物、发酵周期短、生产工艺简单、生产成本低等有点。 

本发明工艺流程叙述如下： 

刮取新鲜的菌苔1～2环接种在装有100mL种子培养基的500mL锥形瓶中，30℃，180r/min振荡培养24 h，经分级扩大培养后得到种子液。将种子液接种到查氏培养基中，在发酵罐30℃条件下通气搅拌培养72－96h，得到发酵液。将发酵液用适当稀释后，用凝胶过滤色谱柱层析，分步收集，得到不同聚合度的聚果糖，收集液经脱水干燥后即为聚果糖。

本发明培养基组成： 

斜面培养基：查氏培养基 

种子液培养基：查氏培养基 

发酵培养基：蔗糖2－20％，NaNO₃3‰,MgSO₄7H₂O1‰,Na₂HPO₄0.5‰，KCL1‰，自来水1000mL。 

附图说明

图1是多聚果糖发酵生产工艺流程图 

实例1. 

  发酵培养基：蔗糖3％，NaNO₃ 3‰, MgSO₄7H₂O 1‰,Na₂HPO₄ 0.5‰，KCL 1‰，种子培养基接种量5％，培养温度30℃，培养时间96h，溶氧量45％，通气量2L/min，发酵终了时，酒精沉淀多糖，获聚果糖30g/L。

实例2 

  发酵培养基：蔗糖6％，NaNO₃ 3‰, MgSO₄7H₂O 1‰,Na₂HPO₄ 0.5‰，KCL 1‰，种子培养基接种量5％，培养温度30℃，培养时间96h，溶氧量45％，通气量2L/min，发酵终了时，酒精沉淀多糖，获聚果糖60g/L。