專利名稱：一種生產(chǎn)山梨糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物生產(chǎn)制造領(lǐng)域，特別是涉及一種生成山梨糖的方法。
背景技術(shù)：
山梨糖是一種己酮糖，為D-果糖的C-2位和C-3位差向異構(gòu)體。是工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)維生素C的中間體。其屬于單糖中酮糖之一，為白色晶體或結(jié)晶粉末，與蔗糖具有同樣的甜味。存在于果實中。熔點165°c、密度(20°C ) 1. 65g/cm3。易溶于水，微溶于乙醇和異丙醇。 不溶于乙醚、丙酮、氯仿和苯。通常以吡喃型環(huán)狀形式存在。具有酮糖的一般性質(zhì)，有還原性，可還原斐林溶液。用于制取維生素C;也用于動物和微生物的代謝研究。山梨糖可由山梨醇經(jīng)細菌氧化制得。目前國內(nèi)生產(chǎn)山梨糖主要通過微生物發(fā)酵法直接將山梨醇轉(zhuǎn)化為山梨糖，其主要是通過初始一次投入高濃度山梨醇的發(fā)酵方法。根據(jù)此法，初始山梨醇濃度為250 300g/ L,周期30小時以內(nèi)，發(fā)酵終點產(chǎn)糖濃度為240 290g/L，轉(zhuǎn)化率98-99%。此法因初始山梨醇含量高，對微生物生長有抑制，使得發(fā)酵周期長，終產(chǎn)物山梨糖濃度不高，設(shè)備利用率低， 且轉(zhuǎn)化率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)山梨糖的方法，以克服上述生產(chǎn)方法的不足。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案采用初始山梨醇濃度低，中期通過流加山梨醇的方法，控制發(fā)酵液中的山梨醇的含量，以避免高濃度山梨醇對菌體生長的抑制，使得發(fā)酵過程中菌體保持較快的生長和產(chǎn)糖。本發(fā)明提供的生產(chǎn)山梨糖的方法，包括下述步驟控制初始山梨醇濃度為 130-160g/L，當發(fā)酵液殘山梨醇濃度低于100g/L時，開始流加山梨醇，流加過程中發(fā)酵液中山梨醇濃度控制在100-150g/L。其中，流加山梨醇的濃度為600-800g/L。優(yōu)選地，流加山梨醇的濃度為700g/L?？刂瓢l(fā)酵液初始pH為4. 0-5. 0，發(fā)酵過程中控制pH在4. 0-4. 5。所述發(fā)酵過程中溫度控制在32-36°C，發(fā)酵周期為沈-28小時。優(yōu)選地，發(fā)酵過程中溫度控制在34°C。山梨醇流加過程中控制溶解氧在30-50%。初始發(fā)酵液中各成分的含量為山梨醇130_160g/L，酵母膏0.5-0. 6g/L，磷酸二氫鉀 0. 25-0. 3g/L，硫酸鎂 0. 2-0. 3g/L，輕質(zhì)碳酸鈣 0. 5-0. 6g/L。本發(fā)明方法的有益效果采用初始山梨醇濃度低，中后期流加山梨醇的方法，以避免高濃度山梨醇對菌體生長的抑制，使得發(fā)酵過程中菌體保持較快的生長和產(chǎn)糖。本發(fā)明方法在生產(chǎn)中成功運用于140m3發(fā)酵罐。發(fā)酵終點產(chǎn)糖濃度提高20-30%，達到300_330g/L，轉(zhuǎn)化率提高2-4%，達到99-100%，提高了生產(chǎn)設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)成本。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。實施例1所用菌株為醋化醋桿菌CGMCC1. 109。初始發(fā)酵液中各成分的含量為山梨醇 160g/L，酵母膏0. 6g/L，磷酸二氫鉀0. 3g/L，硫酸鎂0. 2g/L，輕質(zhì)碳酸鈣0. 5g/L。50m3發(fā)酵罐中初始裝液量為30m3，初始山梨醇濃度為160g/L，接種量為8%，發(fā)酵液殘山梨醇濃度降至100g/L時，開始流加山梨醇，流加過程控制山梨醇含量為100-150g/ L ；流加過程中控制溶解氧為30-50 % ；初始pH為4. 5，發(fā)酵過程中控制在4. 0-4. 5，溫度為MO，發(fā)酵周期為沈小時。發(fā)酵液終體積為Mm3，山梨糖含量為310g/L，摩爾轉(zhuǎn)化率為 100%。實施例2所用菌株為醋化醋桿菌CGMCC1. 109。初始發(fā)酵液中各成分的含量為山梨醇 160g/L，酵母膏0. 5g/L，磷酸二氫鉀0. 25g/L，硫酸鎂0. 3g/L，輕質(zhì)碳酸鈣0. 6g/L。140m3發(fā)酵罐中初始裝液量為85m3，初始山梨醇濃度為160g/L，接種量為8%，發(fā)酵液殘山梨醇濃度降至100g/L時，開始流加山梨醇，流加過程控制山梨醇含量為100-150g/ L ；流加過程中控制溶解氧為30-50% ；初始pH為4. 0，發(fā)酵過程中控制在4. 0-4. 5，溫度為 ;34°C，發(fā)酵周期為觀小時。發(fā)酵液終體積為125m3，山梨糖含量為305g/L，摩爾轉(zhuǎn)化率為 99. 8%。實施例3所用菌株為醋化醋桿菌CGMCC1. 109。初始發(fā)酵液中各成分的含量為山梨醇 150g/L，酵母膏0. 6g/L，磷酸二氫鉀0. 25g/L，硫酸鎂0. 25g/L，輕質(zhì)碳酸鈣0. 55g/L。140m3發(fā)酵罐中初始裝液量為80m3，初始山梨醇濃度為150g/L，接種量為10%， 發(fā)酵液殘山梨醇濃度降至100g/L時，開始流加山梨醇，流加過程控制山梨醇含量為 100-150g/L ；流加過程中控制溶解氧為30-50 % ；初始pH為5. 0，發(fā)酵過程中控制在 4. 0-4. 5，溫度為34°C，發(fā)酵周期為27小時。發(fā)酵液終體積為123m3，山梨糖含量為315g/L， 摩爾轉(zhuǎn)化率為99. 9%。實施例4所用菌株為醋化醋桿菌CGMCC1. 109。初始發(fā)酵液中各成分的含量為山梨醇 130g/L，酵母膏0. 55g/L，磷酸二氫鉀0. 3g/L，硫酸鎂0. 3g/L，輕質(zhì)碳酸鈣0. 5g/L。140m3發(fā)酵罐中初始裝液量為75m3，初始山梨醇濃度為130g/L，接種量為10%，發(fā)酵液殘山梨醇濃度降100g/L時，開始流加山梨醇，流加過程控制山梨醇含量為100-150g/ L ；流加過程中控制溶解氧為30-50% ；初始pH為4. 8，發(fā)酵過程中控制在4. 0-4. 5，溫度為 34°C，發(fā)酵周期為觀小時。發(fā)酵液終體積為U6m3，山梨糖含量為325g/L，摩爾轉(zhuǎn)化率為 99. 8%。實驗例5
所用菌株為醋化醋桿菌CGMCC1. 109。初始發(fā)酵液中各成分的含量為山梨醇 260g/L，酵母膏0. 7g/L，磷酸二氫鉀0. 2g/L，硫酸鎂0. 3g/L，輕質(zhì)碳酸鈣0. 5g/L。140m3發(fā)酵罐中初始裝液量為115m3，初始山梨醇濃度為260g/L，接種量為10%，； 初始PH為4. 2，發(fā)酵過程中控制在4. 0-4. 5，溫度為34°C，發(fā)酵周期為40小時。發(fā)酵液終體積為113m3，山梨糖含量為258g/L，摩爾轉(zhuǎn)化率為92. 1%。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易風見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這此修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)山梨糖的方法，其特征在于，控制初始山梨醇濃度為130-160g/L，當發(fā)酵液殘山梨醇濃度低于100g/L時，開始流加山梨醇，流加過程中發(fā)酵液中山梨醇濃度控制在 100-150g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，流加山梨醇的濃度為600-800mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，流加山梨醇的濃度為700mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制發(fā)酵液初始PH為4.0-5. 0，發(fā)酵過程中控制pH在4. 0-4.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)酵過程中溫度控制在32-36°C，發(fā)酵周期為26-28小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，發(fā)酵過程中溫度控制在34°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，山梨醇流加過程中控制溶解氧在 30-50% ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，初始發(fā)酵液中各成分的含量為山梨醇 130-160g/L,酵母膏 0. 5-0. 6g/L，磷酸二氫鉀 0. 25-0. 3g/L，硫酸鎂 0. 2-0. 3g/L，輕質(zhì)碳酸鈣 0. 5-0. 6g/L0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)山梨糖的方法，所述方法控制初始山梨醇濃度為130-160g/L，當發(fā)酵液殘山梨醇濃度低于100g/L時，開始流加山梨醇，流加過程中發(fā)酵液中山梨醇濃度控制在100-150g/L。發(fā)酵終點時山梨糖含量達300-330g/L，醇糖轉(zhuǎn)化率為99-100％，提高了生產(chǎn)設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C12R1/02GK102286567SQ20111020633
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者李海燕, 李維理, 李榮杰, 王芳, 穆曉玲, 符秀迪 申請人:安徽豐原發(fā)酵技術(shù)工程研究有限公司