[发明专利]连续生产赤藓酮糖的工艺方法

权利要求书

1.连续生产赤藓酮糖的工艺方法，其特征在于，连续化将赤藓糖醇流加入含有日本葡萄糖酸杆菌培养物的生物反应器中，并通过与该生物反应器连接的中空纤维过滤系统连续性收获过滤后的发酵产物赤藓酮糖，该生物反应器连接有固定化细胞模块，在线实现排出日本葡萄糖酸杆菌的重复有效利用，具体包括以下步骤：

S1、以含有赤藓糖醇的第一反应体系进行日本葡萄糖酸杆菌发酵，反应一段时间后，当第一反应体系中L-赤藓酮糖高于140g/L，同时赤藓糖醇低于5g/L时向第一反应体系中流加赤藓糖醇，并采用中空纤维过滤系统循环分离发酵液，得到包含L-赤藓酮糖的滤出液；

S2、中空纤维过滤系统开启一段时间后，停止流加赤藓糖醇并关闭中空纤维过滤系统，

从发酵罐中取出适量发酵液，同时补充等量的新鲜培养基，重新开始发酵，当赤藓糖醇低于5g/L时，再次开始流加赤藓糖醇继续生产L-赤藓酮糖，同时打开中空纤维过滤系统循环分离发酵液，得到包含L-赤藓酮糖的滤出液；

S2中补加新鲜培养基为第二反应体系，包括赤藓糖醇40-50g/L，酵母浸膏10-15g/L，PQQ辅酶20-25mg/L,ATP20-25mg/L,其余为水，115℃灭菌20min；

S3、将S2取出的发酵液离心，得到菌体和离心液；

对菌体进行固定化处理，然后将固定化菌体加入L-赤藓酮糖的滤出液中消耗其中残余的赤藓糖醇，30℃下培养，维持pH在5.8-6.2之间，通气量不高于1.2vvm，同时转速维持在100rpm/min以下，反应结束后将L-赤藓酮糖清液分离出来，再次加入新的L-赤藓酮糖的滤出液或继续反应；

将分离出的L-赤藓酮糖清液应在45～55℃下浓缩，活性炭脱色，得赤藓酮糖；

S4、重复S2-S3，直至L-赤藓酮糖生产效率下降。

2.如权利要求1所述的连续生产赤藓酮糖的工艺方法，其特征在于，第一反应体系包括赤藓糖醇80～100g/L，酵母浸膏15-20g/L，消泡剂0.4～0.6ml/L，其余为水，pH维持在5.8～6.2。

3.如权利要求1所述的连续生产赤藓酮糖的工艺方法，其特征在于， S1中流加赤藓糖醇并时实时取样，利用HPLC监测赤藓糖醇含量，控制赤藓糖醇消耗速率与补充速率一致。

4.如权利要求1所述的连续生产赤藓酮糖的工艺方法，其特征在于，S2中取出发酵液时，取出5%-20%的发酵液。

5.如权利要求1所述的连续生产赤藓酮糖的工艺方法，其特征在于，S2中中空纤维过滤系统开启18-36h后，停止流加赤藓糖醇并关闭中空纤维过滤系统。

6.如权利要求1所述的连续生产赤藓酮糖的工艺方法，其特征在于，S3中对菌体进行固定化处理的方法为：

步骤1：按照重量比配制海藻酸钠溶液，其中海藻酸钠质量分数为3%-4%，卡拉胶质量分数为0.36%-0.4%，将菌体与海藻酸钠溶液按照重量比1:20混合，得到海藻酸钠复合材料溶液；

步骤2：按照重量比配制氯化钙溶液，其中氯化钙质量分数为4%-5%，氯化钾质量分数为0.5%-0.6%；

步骤 3：将海藻酸钠复合材料溶液以5滴/s的速度滴入氯化钙溶液中，于4℃浸泡0.5h-1h，再用PBS溶液清洗三遍，滤干备用。

7.如权利要求1-5任一项所述的连续生产赤藓酮糖的工艺方法，其特征在于，

当中空纤维过滤系统开始循环后，发酵罐内的赤藓糖醇的浓度应≤10g/L。