【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酶工程及发酵工程，尤其涉及一种利用海带漂烫水和海带渣联合生产赤藓糖醇的方法。
技术介绍
1、褐藻由于其高碳水化合物含量和低木质纤维素含量，是绿色生物炼制的有前途的资源，并且它不需要淡水或耕地。海带漂烫水是由新鲜海带在80-90℃的热水中短暂漂烫形成。在一些海带养殖区域的漂烫海带加工线每年在生产季节可生产50多万吨的漂烫废水。海带漂烫水中含有岩藻多糖、甘露醇、碘、岩藻黄素等多种活性物质，还含有大量的悬浮物、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮等污染物。目前对海带漂烫水的利用率很低，还未实现对这些废水的回收利用而直接排放，进而导致近海的环境污染和极大的资源浪费。
2、海带渣是海带提取褐藻酸盐后产生的不溶性物质以及胶液经稀释、发泡、漂浮后得到的悬浮性固体组分，它外表深褐色，略带海腥味；但海带渣中仍然富含大量的粗纤维、粗蛋白和其它营养元素。对于海带渣有效的综合利用，可以将海带固体杂质的利用率由30％提高到45％以上。目前，海带渣主要应用在饲料添加剂、农作物添加剂和制备吸附剂等。因此海带渣具有发酵生产的潜力，作为能源生物开发将为海带的综合利用开辟新途径，可以更好提高海洋资源的利用以及改善环境污染问题，虽然已经有一些从海带渣生产生物燃料和生物乙醇的成功应用，但是这些化学品的产量和利润仍然有限。因此，开发创新战略以生产高价值的化学品至关重要。从其生物质生产高价值化学品的潜力已在最近的研究中得到验证，表明这种海带渣废物利用的商业价值化前景乐观。
3、赤藓糖醇是一种广泛使用的健康甜味剂，具有低血糖指数、低碳水化合物和令
4、海带生产的废弃物含有的活性物质和营养元素具有生产赤藓糖醇的潜力，但目前还未有研究利用海带漂烫水和/或海带渣生产赤藓糖醇的报告。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的提供了一种利用海带漂烫水和海带渣联合生产赤藓糖醇的方法，包括使用纤维素酶降解海带渣，然后与海带漂烫水联合对解脂耶氏酵母工程菌株进行发酵培养，进而通过结晶获得赤藓糖醇，提供了一种海带渣和海带漂烫水商业化的可行性方案。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种利用海带漂烫水和海带渣联合生产赤藓糖醇的方法，包括如下步骤：
4、(1)将海带渣和海带漂烫水按照比例混合，得到混合物，然后降解混合物中的纤维素，提高其葡萄糖含量，得到海带渣糖化液，作为发酵培养基；
5、(2)在发酵培养基中接种解脂耶氏酵母菌株，发酵生产赤藓糖醇。
6、在一些实施方式中，步骤(1)中，海带渣和海带漂烫水按照1:4-6(w/v)的比例混合。
7、在一些实施方式中，步骤(1)中，所述降解混合物中的纤维素的具体操作为：用低浓度硫酸在高温环境下处理混合物，破坏混合物中海带渣的部分纤维素结构，然后再用纤维素酶处理。
8、在一些实施方案中，步骤(1)中，低浓度硫酸在高温下处理，可以破坏纤维素的糖苷键，促进纤维素溶解和水解，提高纤维素酶后续的处理速度，低浓度硫酸可以避免纤维素的碳化，例如浓度为30-60％，处理时间可以根据处理情况确定，例如在50-100℃下处理5-60min。
9、在一些实施方案中，步骤(1)中，纤维素酶处理在其适宜温度和ph下进行，例如35-50℃、ph 5.0-7.0；处理的时间根据使海带渣糖化液的性能参数确定，例如2-6h。
10、在一些实施方案中，步骤(3)中，所述脂耶氏酵母菌株为表达sei1基因的解脂耶氏酵母ms47菌株，所述sei1基因如seq id no.1所示。
11、在一些实施方案中，步骤步骤(3)中，表达sei1基因的解脂耶氏酵母ms47菌株通过如下方法制备：将sei1基因连接到pina1312质粒上，然后将质粒转化入解脂耶氏酵母ms47菌株中即得。
12、在一些实施方案中，步骤步骤(3)中，在发酵培养基中接种解脂耶氏酵母菌株之前，先将解脂耶氏酵母菌株在接种之前在ypd培养基中生长，在种子培养物中摇床培养足够时间后接种。例如在培养瓶中时，接种量为5％；在发酵罐中，10l发酵罐接种600ml。
13、在一些实施方案中，所述ypd培养基配方为：3％葡萄糖，2％蛋白胨，1％酵母粉。
14、在一些实施方案中，所述步骤步骤(3)中，发酵生产的温度为25-40℃。对于具体的发酵步骤，在培养瓶中，在180rpm下培养24-96h。而在发酵罐中，可以按照常规的发酵操作进行，例如发酵过程中自动调节ph值、通气并搅拌、定时间隔取样等。
15、在一些实施方案中，发酵完成后，离心得到上清液，将上清液与有机溶液(例如乙醇)混合，沉淀赤藓糖醇，再经过离心分离和干燥，回收赤藓糖醇。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
17、(1)本专利技术提供了一种利用海带漂烫水和海带渣联合生产赤藓糖醇的方法，证明了海带废弃物生产赤藓糖醇的可行新，降低了成本，为降解工业废物海带渣和海带漂烫水商业化的可行性更好地提供新方法。
18、(2)本专利技术利用基因工程技术对解脂酵母进行基因改造，得到一株产赤藓糖醇的工程菌株，用于生产赤藓糖醇具有较高活性和产量。
19、(3)本专利技术采用低浓度硫酸高温处理和纤维素酶处理，对海带渣的酶促糖化作用明显，经工程菌株酶解糖化和发酵后，赤藓糖醇浓度达到15.36g/l，具有扩大生产规模的潜力。
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1.一种利用海带漂烫水和海带渣联合生产赤藓糖醇的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，海带渣和海带漂烫水按照1:4-6(w/v)的比例混合。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述降解混合物中的纤维素的具体操作为：用低浓度硫酸在高温环境下处理混合物，破坏混合物中海带渣的部分纤维素结构，然后再用纤维素酶处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在一些实施方案中，步骤(1)中，纤维素酶处理在35-50℃、pH 5.0-7.0的条件下；处理的时间为2-6h。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述脂耶氏酵母菌株为表达SEI1基因的解脂耶氏酵母MS47菌株，所述SEI1基因如SEQ ID NO.1所示。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤步骤(2)中，表达SEI1基因的解脂耶氏酵母MS47菌株通过如下方法制备：将SEI1基因连接到pINA1312质粒上，然后将质粒转化入解脂耶氏酵母MS47菌株中即得。
7.如权利
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述YPD培养基配方为：3％葡萄糖，2％蛋白胨，1％酵母粉。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤步骤(2)中，发酵生产的温度为25-40℃。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发酵完成后，离心得到上清液，将上清液与有机溶液混合，沉淀赤藓糖醇，再经过离心分离和干燥，回收赤藓糖醇。
...【技术特征摘要】
1.一种利用海带漂烫水和海带渣联合生产赤藓糖醇的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，海带渣和海带漂烫水按照1:4-6(w/v)的比例混合。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述降解混合物中的纤维素的具体操作为：用低浓度硫酸在高温环境下处理混合物，破坏混合物中海带渣的部分纤维素结构，然后再用纤维素酶处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在一些实施方案中，步骤(1)中，纤维素酶处理在35-50℃、ph 5.0-7.0的条件下；处理的时间为2-6h。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述脂耶氏酵母菌株为表达sei1基因的解脂耶氏酵母ms47菌株，所述sei1基因如seq id no.1所示。
6.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王致鹏，林佳雪，邓晶，孙澎涛，赵绍耿，李胜杰，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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