专利名称：一种生产山梨糖的方法
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°c、密度(20°C ) 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°C，发酵周期为沈-28小时。优选地，发酵过程中温度控制在34°C。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。
具体实施例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MO，发酵周期为沈小时。发酵液终体积为Mm3，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。140m3发酵罐中初始装液量为85m3，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. 0，发酵过程中控制在4. 0-4. 5，温度为 ;34°C，发酵周期为观小时。发酵液终体积为125m3，山梨糖含量为305g/L，摩尔转化率为 99. 8%。实施例3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 150g/L，酵母膏0. 6g/L，磷酸二氢钾0. 25g/L，硫酸镁0. 25g/L，轻质碳酸钙0. 55g/L。140m3发酵罐中初始装液量为80m3，初始山梨醇浓度为150g/L，接种量为10%， 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5. 0，发酵过程中控制在 4. 0-4. 5，温度为34°C，发酵周期为27小时。发酵液终体积为123m3，山梨糖含量为315g/L， 摩尔转化率为99. 9%。实施例4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 130g/L，酵母膏0. 55g/L，磷酸二氢钾0. 3g/L，硫酸镁0. 3g/L，轻质碳酸钙0. 5g/L。140m3发酵罐中初始装液量为75m3，初始山梨醇浓度为130g/L，接种量为10%，发酵液残山梨醇浓度降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. 8，发酵过程中控制在4. 0-4. 5，温度为 34°C，发酵周期为观小时。发酵液终体积为U6m3，山梨糖含量为325g/L，摩尔转化率为 99. 8%。实验例5
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 260g/L，酵母膏0. 7g/L，磷酸二氢钾0. 2g/L，硫酸镁0. 3g/L，轻质碳酸钙0. 5g/L。140m3发酵罐中初始装液量为115m3，初始山梨醇浓度为260g/L，接种量为10%，； 初始PH为4. 2，发酵过程中控制在4. 0-4. 5，温度为34°C，发酵周期为40小时。发酵液终体积为113m3，山梨糖含量为258g/L，摩尔转化率为92. 1%。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易风见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这此修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
1.一种生产山梨糖的方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，流加山梨醇的浓度为600-800mg/L。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，流加山梨醇的浓度为700mg/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发酵过程中温度控制在32-36°C，发酵周期为26-28小时。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，发酵过程中温度控制在34°C。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，山梨醇流加过程中控制溶解氧在 30-50% ο
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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/L0
全文摘要
本发明涉及一种生产山梨糖的方法，所述方法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。发酵终点时山梨糖含量达300-330g/L，醇糖转化率为99-100％，提高了生产设备利用率，降低生产成本。
文档编号C12R1/02GK102286567SQ20111020633
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者李海燕, 李维理, 李荣杰, 王芳, 穆晓玲, 符秀迪 申请人:安徽丰原发酵技术工程研究有限公司