本发明专利技术属于食品添加剂的盐类合成前体２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸的制备领域，特别涉及一种葡萄糖酸盐发酵生产２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸的工艺。其中以葡萄糖酸盐作为发酵培养基中的碳源进行发酵培养。本发明专利技术发酵培养基配方简单，发酵周期短，成本较低，无需添加缓冲剂，杂质少，便于提取和纯化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食品添加剂的盐类合成前体2-酮基-D-葡萄糖酸的制备领域， 特别涉及一种葡萄糖酸盐发酵生产2-酮基-D-葡萄糖酸的工艺。(二)
技术介绍
2-酮基-D-葡萄糖酸是目前工业化大规模生产的有机酸之一，是食品抗氧化 剂D-异抗坏血酸钠及D-异抗坏血酸合成的前体。2-酮基-D-葡萄糖酸的生产方 法主要有酶法、化学合成法和发酵法等3种。目前在工业生产中，2-酮基-D-葡萄糖酸均采用发酵法生产，以D-葡萄糖 为原料进行。方法存在以下缺点培养基配方较复杂，发酵周期长；另外发酵 过程中需添加大量CaC03等作为pH緩冲剂，发酵母液杂质含量大，粘度高， 提取纯化困难，同时产生大量废渣，严重污染环境。因此对传统2-酮基-D-葡 萄糖酸发酵工艺的改进已经成为亟待解决的问题。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种葡萄糖酸盐发酵生产2-酮基-D-葡萄糖酸的工 艺，以克服传统方法培养基配方复杂，发酵周期长等问题。 本专利技术采用的^^支术方案如下葡萄糖酸盐发酵生产2-酮基-D-葡萄糖酸的工艺，以葡萄糖酸盐作为发酵 培养基中的碳源进行发酵培养。所述的发酵培养基中含有如下重量体积百分比的物质葡萄糖酸盐 10-20%,玉米浆l-2%,泡敌0. 03-0. 06%;灭菌前，培养基的pH为6.0-6.5。所述的葡萄糖酸盐为葡萄糖酸钩或葡萄糖酸钠，且特别优选葡萄糖酸4丐。发酵培养的温度为28-40。C，优选为33. 5'C。发酵培养的pH为5. 0-8. 0，优选为6. 5。发酵培养的通气量为0. 2-1. 5v/v/m，优选为1. 0v/v/m。发酵培养基中，本专利技术所用玉米浆中干物质质量百分含量为40%左右，若 使用其他浓度的玉米浆，可进行相应计算后确定其培养基的组成。泡敌的量只 要控制培养基中的泡沫量适宜即可。本专利技术中所指的质量体积百分比都是指每100毫升溶液中所含溶质的克数。具体的，本专利技术工艺包括在发酵容器中培养能够利用葡萄糖酸盐发酵转化 2-酮基-D-葡萄糖酸的微生物，向发酵容器中一次性或连续加入含葡萄糖酸盐 的培养基，在相应的温度、pH、通气量等条件下培养，发酵液达到相应的指标 后从所述的发酵容器中放出并从中回收2-酮基-D-葡萄糖酸或其盐类。葡萄糖酸盐是D-葡萄糖转化为2-酮基-D-葡萄糖酸的中间产物，因此工业 上常用的能够转化D-葡萄糖为2-酮基-D-葡萄糖酸的^L生物均具有转化葡萄糖 酸盐为2-酮基-D-葡萄糖酸的能力。适用于本专利技术的微生物很多，分别属于假 单胞菌属(/^e油迈o愿)、欧文氏菌属(f渭'/ /a)、沙雷氏菌属(〃a)、 葡萄糖杆菌属(67〃eco/7o6a"er)、 醋杆菌属(Jcefo6a"er)、产碱菌属 (^ca/y^/^i")等。本专利技术主要使用了焚光假单胞杆菌(Aez^o銜/ ^ /7〃ore"e/7S)和球状节杆菌(Jrf力rc^a"eT ^7c^2丫o/vz^)。 发酵培养基的灭菌条件为118-120'C，灭菌30min。 为避免污染，本发酵方法中发酵容器的压力应维持在0. 02MPa以上。 本发酵方法中，培养基中的碳源为葡萄糖酸盐，氮源为玉米浆。培养基可 一次性加入，也可以是连续流加方式加入，采用流加方式时，应维持发酵液中 葡萄糖酸盐为2%左右。所述的发酵液达到相应指标进行回收，可以发酵液中的葡萄糖酸盐低于 0.1%进行判断。本专利技术通过直接加入荧光假单胞杆菌或球状节杆菌等与2-酮基-D-葡萄糖 酸的前体物质葡萄糖酸盐进行代谢合成，缩短了代谢途径，进而缩短了发酵周期，提高了发酵收率；同时，若葡萄糖酸盐选择葡萄糖酸钙时，由于其弱碱性， 平衡了发酵过程产生的酸，使发酵过程pH较为温和，无需加入CaC03作为緩沖 剂也无需其他pH緩冲剂，简化了培养基的组成，也更有利于发酵液的提取和 纯化；同时发酵母液中的杂质减少，污染减小。本专利技术相对于现有技术，有以下优点本专利技术发酵培养基配方简单，发酵周期短，成本较低，无需添加緩冲剂， 杂质少，便于提取和纯化。具体实施例方式以下以具体实施例来说明本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不限于此实施例1种子培养采用5L自控发酵罐，种子培养基配方为葡萄糖2%(重量体积 百分比，下同)，玉米浆1%， KH2P04 0. 2%，尿素0.2°/。， MgS04 7H20 0. 05%, 泡敌0. 05%;灭菌前pH 6. 8。将荧光假单胞杆菌K1005菌悬液接入约3L上述 种子培养基中，控制搅拌转速400r/m,罐温33. 5'C，罐压0. 04MPa,通气量 0. 5 V/V/m，培养18h。发酵采用50L自控发酵罐，发酵培养基配方如下葡萄糖酸4丐20%(其中 40%作为底料，60%作为补料)，玉米浆1%，泡敌O. 05%;灭菌前pH6. 5。将底料 葡萄糖酸钩配成溶液和玉米浆分别于120。C灭菌30min，并于38。C混合，将前 述培养好的种液接入约20L发酵培养基中，作为补料的葡萄糖酸钩配成IOL溶 液消好后采用流加方式加入，控制流加速度以维持发酵液中葡萄糖酸钾含量2。/。 左右为宜。控制搅拌转速400i7m，罐温33. 5。C,罐压0. 04MPa,通气量1. Ov/v/m， 培养32h。生产2-酮基-D-葡萄糖酸5130. 3g，发酵转化率(mol/mo1，以葡萄 糖酸根计)达94. 76%。实施例2种子培养同实施例1。发酵采用50L自控发酵罐，发酵培养基配方如下葡萄糖酸钠20%(其中 40%作为底料，60%作为补料),玉米浆1%，轻质CaC。35. 5%,泡敌0. 03%,灭菌 前pH 6.3,将底料葡萄糖酸钠、轻质CaC03和玉米浆分别于12(TC灭菌30min， 并于40'C混合，将培养好的种液接入20L发酵培养基中，作为补料的葡萄糖酸 钠配成10L溶液消好后采用流加方式加入，控制流加速度以维持发酵液中葡萄 糖酸钠含量2%左右为宜。控制搅拌转速360r/m，罐温3(TC，罐压0. 03MPa， 通气量1. 5v/v/m，培养36h。生产2-酮基-D-葡萄糖酸4996. lg，发酵转化率 (mol/mo1,以葡萄糖酸根计)达"."％。实施例3种子培养同实施例l，菌种为球状节杆菌K1022。发酵采用50L自控发酵罐，发酵培养基配方如下葡萄糖酸钩18% (其中 40°/。作为底料，60%作为补料)，玉米浆1%，泡敌O. 06%，灭菌前pH 6.4,将底 料葡萄糖酸4丐配成溶液和玉米浆分别于120。C灭菌30min，并于41。C混合，将 培养好的种液接入约20L发酵培养基中，作为补料的葡萄糖酸钩配成IOL溶液 消好后采用流加方式加入，控制流加速度以维持发酵液中葡萄糖酸钓含量2% 左右为宜。控制搅拌转速380r/m，罐温32。C,罐压0. 02MPa,通气量0. 5v/v/m， 培养34h。生产2-酮基-D-葡萄糖酸5042. 6g，发酵转化率(mol/mo1，以葡萄 糖酸根计)达93. 14%。实施例4种子培养同实施例3。发酵采用50L自控发酵罐，发酵培养基配方如下葡萄糖酸钠15% (其中 40°/ 作为底料，60%作为补料)，玉米浆1%,轻质CaC035. 5%，泡敌0. 05%，灭菌 前pH 6.0。将底料葡萄糖酸钠配成溶液和玉米浆分别于本文档来自技高网...
【技术保护点】
葡萄糖酸盐发酵生产２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸的工艺，其特征在于，以葡萄糖酸盐作为发酵培养基中的碳源进行发酵培养。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：闫世梁，王敬臣，黄惠英，史小利，刘银霞，张生克，王新华，董明，朱腾跃，
申请(专利权)人：郑州拓洋生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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