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
【专利摘要】一种利用PS04菌株发酵蔗糖生产聚果糖的生产方法。本发明是一种利用自有特定菌种PS04菌株（胨冻样类芽孢杆菌）将蔗糖转化为多聚果糖的方法。聚果糖是果糖分子以β-1、2糖苷键连接的多糖，不能被人和动物体消化吸收，是一种膳食纤维保健品。具有多种生理功能。在体内能选择性促进乳酸菌等益生菌的生长，抑制有害菌的生长繁殖。菊芋、洋葱等植物体内含有聚果糖，但产量极为有限。国内外主要采用葡萄糖异构酶转化蔗糖的方法生产，而商品化异构酶价格昂贵，转化效率和产品得率低，工艺复杂。本发明利用PS04菌株生产聚果糖，培养条件温和，成本低，菌体生长与蔗糖转化同步完成，转化效率高，分离纯化工艺简单。与现有的专利相比，产物成分单一，安全系数高。
【专利说明】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
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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】
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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°C，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°C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。
[0006] 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%，NaN033%。，MgS047H201%。，Na2HP0 40. 5%。，KCL1%。，自来水 lOOOmL。
【专利附图】
【附图说明】 图1是多聚果糖发酵生产工艺流程图
[0007] 实例 1. 发酵培养基：蔗糖 3%，NaN03 3%。，MgS047H20 l%?)，Na2HP04 1%。，种子培 养基接种量5%，培养温度30°C，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。
[0008] 实例 2 发酵培养基：蔗糖 6%，NaN03 3%。，MgS047H20 l%?)，Na2HP04 1%。，种子培 养基接种量5%，培养温度30°C，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。
【权利要求】
1. 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。
2. 按权力要求1，其特征在于以胨冻样类芽孢杆菌为生产菌种。
3. 按权力要求1-2,以改良查氏培养基为种子培养基和发酵培养基：蔗糖2% - 20% ; NaN03 3%。，MgS047H20 1%。，Na2HP04 0· 5%。，KCL 1%〇。
4. 按权力要求1-3,其生产工艺过程为取适量胨冻样类芽孢杆菌菌体接种到种子培养 基中，于转速150r/m，28-32°C的恒温摇床中培养48-72h，即为发酵用种子液，将种子液按 10%的接种量，接种于发酵培养中，培养温度28-32°C，培养时间48-72h，通气量0. 5-2L/s， 搅拌转速100-400r/m，溶氧量20 - 80%。
5. 按权力要求4,发酵终了时，升温至80 - 85°C，维持2-3h。
6. 按权力要求1-5,多聚果糖的沉淀：按乙醇：发酵液=2 : 1的体积比，在发酵液中 加入95%的乙醇，待出现沉淀后，离心分离沉淀物，干燥得到多聚果糖。
【文档编号】C12R1/01GK104152510SQ201310178813
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月15日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】廖美德, 韦兰和 申请人:广州市白云区康顺饲料添加剂厂, 廖美德