一种发酵提取赤藓糖醇的方法技术

本发明专利技术属于赤藓糖醇生产技术领域，公开了一种发酵提取赤藓糖醇的方法，主要是利用陶瓷膜过滤技术去除菌体蛋白，使用脱色膜过滤技术基本实现赤藓糖醇与杂酸、其他杂质之间的彻底分离。本发明专利技术可更有效的去除赤藓糖醇发酵液中的杂质，得到高纯度精品赤藓糖醇；且膜过滤浓缩后再蒸发结晶，还能降低生产成本，节能节水，符合环保理念。符合环保理念。

【技术实现步骤摘要】
一种发酵提取赤藓糖醇的方法
[0001]

[0002]本专利技术属于赤藓糖醇生产
，具体涉及一种发酵提取赤藓糖醇的方法。

技术介绍

[0003]赤藓糖醇是一种填充型甜味剂，分子式为C4H10O4。赤藓糖醇在自然界中广泛存在，如真菌类蘑菇、地衣，瓜果类甜瓜、葡萄、梨，动物的眼球晶体、血浆、胎液、精液、尿液中也能少量检测到，在发酵食品葡萄酒、啤酒、酱油、日本清酒中也有少量存在。赤藓糖醇由葡萄糖发酵制得，为白色结晶粉末，具有爽口的甜味，不易吸湿，高温时稳定，在广泛PH范围内稳定，在口中溶解时有温和的凉爽感，适用于多种食品。
[0004]近年来赤藓糖醇被应用于新型零热量、低热量饮料的研制。赤藓糖醇可以增加饮品的甜度、厚重感和润滑感，同时减少苦味，还可以掩盖其他气味，提高饮料风味。赤藓糖醇也可以用于提神固体饮料，赤藓糖醇可以促进乙醇分子和水分子的溶液结合，酒精类饮料可减少气味和酒精的感官刺激，可有效提高白酒和葡萄酒的质量。赤藓糖醇还可以明显改善植物提取物、胶原 蛋白、肽类等物质的不良异味。随着人们生活水平的提高，焙烤产业向着营养、健康、功能性、低热量等方面发展，赤藓糖醇不仅能取代蔗糖增加风味，而且还可以降低食品热量，同时食品具有更好的结构紧密性和柔软性，有着平滑、圆润的口感。另外，在医药行业，赤藓糖醇的防龋性、抗氧化性、保湿性和不可燃性等特性使其在医药、日化领域的应用不断扩展。
[0005]随着消费升级以及人类健康意识的提升，各国居民对于食品健康关注度提升，赤藓糖醇市场需求增长，行业得到快速发展。我国是赤藓糖醇生产大国，国内产能主要用于外销。未来赤藓糖醇在国内以及海外市场均有较高的发展潜力，赤藓糖醇行业存在较大发展机遇。国内赤藓糖醇的生产方法主要以发酵法为主，提取分离环节可以很大程度上决定赤藓糖醇的品质和收率，因此，研究提高赤藓糖醇提取收率的方法具有重要的理论意义和实用价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种操作简单、高效率，可用于发酵法生产提取赤藓糖醇的提方法。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案来实现的。
[0008]一种发酵提取赤藓糖醇的方法，其包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2)陶瓷膜过滤，步骤3)脱色，步骤4) 四效蒸发浓缩，步骤5)再次脱色，步骤6)浓缩结晶。
[0009]进一步地，所述方法包括如下步骤：步骤1)发酵：将解脂假丝酵母(Candina lipolytica)Ery
‑
2020
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12种子液以5
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15%的接种量接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，温度30℃，通风比1:1.5，罐压0.08MPa，溶氧控制在35%，发酵周期为80h；
步骤2)陶瓷膜过滤：将赤藓糖醇发酵液加热至60℃打入提取罐，用盐酸调节调pH值为3~5后，将发酵液打入陶瓷膜过滤，得到滤过后的滤液；步骤3)脱色：将步骤2）过滤后所得赤藓糖醇滤液经过脱色膜，进行脱色过滤，得到高纯度赤藓糖醇滤液；步骤4) 四效蒸发浓缩：将步骤3）得到的高纯度赤藓糖醇滤液，控制蒸发浓缩温度为80
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120℃，蒸汽压力为0.2
‑
0.4MPa进行四效蒸发浓缩，降温后结晶，离心后得到赤藓糖醇粗品；步骤5)再次脱色：将步骤4）所得赤藓糖醇粗品加水溶解，控制pH为5.5
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6.0、料液温度为70
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80℃，利用脱色膜再次脱色过滤，得到更高纯度的赤藓糖醇溶液；步骤6)浓缩结晶：将步骤5）所得赤藓糖醇溶液二次浓缩、结晶、离心后得到精品赤藓糖醇。
[0010]优选地，所述发酵培养基的组分为：葡萄糖330g/L，酵母浸粉8g/L，氯化铵5g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，柠檬酸5g/L，硫酸镁0.5g/L，氯化铜0.005 g/L，消泡剂0.16 g/L。
[0011]优选地，所述陶瓷膜的截留分子量为2000Da。
[0012]优选地，所述步骤3）脱色过滤的参数为：温度为38
±
5℃，压力为0.3
±
0.05Mpa。
[0013]本专利技术的技术方案具有以下突出优点及独特性：1、本专利技术采用多级膜提取赤藓糖醇，其生产工艺简洁，便于操作和维护，占地面积小，减少了材料的利用、节约成本、符合环保理念，可连续性工业生产。
[0014]2、本专利技术所提取的赤藓糖醇溶液经浓缩结晶，提取总收率大于92%，产品纯度大于99%。
[0015]3、本专利技术生产过程全自动化、劳动强度低、能有效的节约成本。
[0016]4、本专利技术在提取赤藓糖醇过程中，对菌体蛋白等进行回收利用，大大减少了废水外排，避免废液对环境造成的污染，绿色环保；而且从中获取营养丰富的菌体蛋白饲料，有效的回收资源，实现废弃物的资源化利用。
具体实施方式
[0017]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本技术方案进行完整地描述。
[0018]实施例1解脂假丝酵母(Candina lipolytica)Ery
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2020
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12，其于2021年10月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101)，保藏号为CGMCC No.23582。
[0019]取实验室自留存用于生产赤藓糖醇的解脂假丝酵母菌Ery
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2020悬液，倒入灭菌的平板中进行紫外照射诱变，设置不同的紫外线照射诱变时间，分别为10,20,40,80 min，由低时间剂量向高时间剂量逐渐增加，每次诱变后加入富集培养基进行培养24h，然后继续下一次诱变，最终通过常规的分离纯化方法获得一株高产赤藓糖醇的解脂假丝酵母菌Ery
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2020
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12。
[0020]实施例2一种利用赤藓糖醇产生菌发酵生产赤藓糖醇的方法，包括发酵菌株摇瓶培养阶段、一级种子罐扩大培养阶段和发酵阶段、采用赤藓糖醇发酵补糖装置将补入糖均匀分布并进行高效发酵培养的生产过程，其包括如下步骤：步骤1)：将低温保藏的解脂假丝酵母(Candina lipolytica)Ery
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2020
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12进行活化处理。
[0021]步骤2)：将步骤1)得到的菌液以0.5%的接种量接种于装有一级种子培养基的2L摇瓶中，培养基灭菌后接种前pH值通过氨水控制在7.0，温度为30℃，以100rpm转速培养24h至菌液OD值在0.4，结束培养。
[0022]步骤3)：将步骤2)得到的一级摇瓶种子以1.2%的接种量接种于二级种子培养基的25 m3种子罐中，装液量40%，温度30℃，通风比1:1.2，罐压0.08MPa，溶氧控制在30%，培养基灭菌后接种前pH值通过氨水控制在7.0，以200rpm转速培养12 h至菌液OD值在0.42~0.51范围内，结束培养。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发酵提取赤藓糖醇的方法，其包括如下步骤：步骤1)发酵，步骤2)陶瓷膜过滤，步骤3)脱色，步骤4) 四效蒸发浓缩，步骤5)再次脱色，步骤6)浓缩结晶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1)发酵：将解脂假丝酵母(Candina lipolytica)Ery
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2020
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12种子液以5
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15%的接种量接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，温度30℃，通风比1:1.5，罐压0.08MPa，溶氧控制在35%，发酵周期为80h；步骤2)陶瓷膜过滤：将赤藓糖醇发酵液加热至60℃打入提取罐，用盐酸调节pH值为3
‑
5后，打入陶瓷膜过滤，得到滤过后的滤液；步骤3)脱色：将步骤2）所得滤液经过脱色膜，进行脱色过滤，得到高纯度赤藓糖醇滤液；步骤4) 四效蒸发浓缩：将步骤3）得到的高纯度赤藓糖醇滤液，控制蒸发浓缩温度为80
‑
120℃，蒸汽压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗华，冯世红，王飞，刘福玲，韦树高，王奎智，
申请(专利权)人：新疆阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：