本发明专利技术公开了一种黑曲霉及其全细胞催化生产低聚果糖的方法，所述黑曲霉（Aspergillus?niger）FOS-0620，为需氧菌，孢子为黑色，菌丝为乳白色，已于2012年9月28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），保藏编号为CGMCC?No.6640。一种黑曲霉全细胞催化生产低聚果糖的方法，包括以下步骤：（1）利用权利要求1所述的黑曲霉FOS-0620制备黑曲霉全细胞；（2）利用上述黑曲霉全细胞催化生产低聚果糖。本发明专利技术得到的产品经高压液相色谱法检测，低聚果糖的含量（占总固形物）≥50%，本发明专利技术的工艺简单，操作方便，酶活性高，转化效率高，具有重要的工业价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低聚糖的
，涉及低聚果糖的发酵生产方法，具体涉及。
技术介绍
低聚果糖，又称鹿果低聚糖(Fructooligosaccharides,缩写为F0S),是由I 3个果糖基通过β_1，2糖苷健与蔗糖结合而生成蔗果三糖(Ι-Kestose)、蔗果四糖(Nystose)和鹿果五糖(lF_FructofuranosyInystose)的混合物。FOS具有促进肠道内益生菌，例如双歧杆菌的增殖，排毒清洁肠道，提高人体免疫力，改善脂质代谢，能预防蛀牙，不被消化道吸收利用等优异性能，现被广泛用于保健食品配料中。目前生产低聚果糖有两种方法(1)液体深层发酵法；(2)固定化酶法。这两种方法都是以鹿糖为原料，由β -呋喃果糖苷转移酶(β -Fructofuranosidase)进行果糖基转移反应而合成，蔗糖既是果糖的供应者也是接收者{刘冬梅，于淑娟，李国基，等.一种新型的功能性低聚糖-蔗果低聚糖及其生产方法，食品工业，1998，3 =14-16} 0得到广泛应用的是液体深层发酵法，是指利用能分泌β -呋喃果糖基转移酶的微生物，经过培养后从培养液分离收集菌丝体，将菌丝体投入到含蔗糖、蛋白质、无机盐的复杂转化溶液中，在一定的条件下转化为含有低聚果糖(FOS)的糖浆。液体深层发酵法需要前期投入大量的发酵设备及其附属设备，所生产出来的产品成分复杂，不仅要除去大量的菌丝体，蛋白质和无机盐等杂质，而且还容易发生美拉德褐变，给后期的分离纯化带来诸多的困难，并且易使产品色度加深，影响感官质量。而固定化酶的方法，因为固定后的酶容易游离，且底物和产物要不断穿过载体屏障，产率会受到很大的影响。专利号为01128345. 9的中国专利技术专利主要利用固定化果糖基转移酶生产低聚果糖，先培养出大量的菌丝体，将菌丝体破壁后将酶分离纯化，再将酶与有机高聚物进行交联固定化后，用分批或柱式反应法进行固定化果糖基转移酶生产低聚果糖。该方法的不足之处是步骤 繁多，酶在固定化过程中非常容易失活，转化率低，由于蔗糖和转化后的产物要穿过固定化的颗粒，传质均匀性受到限制。另外，酶的分离纯化过程复杂且在此过程中酶活性有部分损失，在立体结构环境中不稳定，易失活等缺点，且酶的价格昂贵，造成酶法转化成本较高，这些方面均严重制约了其的工业化应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有低聚果糖转化的酶制剂及其工艺上的不足，目的在于提供。该种全细胞酶制剂制备方法简单，不涉及到酶的分离纯化。这种全细胞酶制剂具有转化效率高，性能稳定的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案一种黑曲霉是指黑曲霉(Aspergillus niger)F0S_0620，已于2012年9月28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，保藏编号为CGMCCNo. 6640。地址北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101。所述的黑曲霉具有如下性质(I)形态特征该菌株为需氧菌，菌丝为乳白色，孢子为黑色。(2)生理特征最适生长温度为25_30°C，最适合生长pH为5. 5-6. 0，可将蔗糖转化为低聚果糖的酶活，转化率高达99%，能催化生成FOS的含量为55%以上。一种黑曲霉全细胞催化生产低聚果糖的方法，包括以下步骤(I)利用权利要求1所述的黑曲霉F0S-0620制备黑曲霉全细胞；(2)利用上述黑曲霉全细胞催化生产低聚果糖。优选地，所述黑曲霉全细胞的制备，包括如下步骤(I)将黑曲霉孢子接种到种子液体培养基中，接种量为I X IO5个/L 101°个/L，于25V -35°C,转速为100r/min 300r/min的条件下培养16h 24h后的菌体溶液为种子液；(2)以体积比为5 10 :100的比例，将步骤(I)所得的种子液接种至含产酶诱导剂的液体培养基中，于25°C 35°C，转速为100r/min 300r/min的条件下培养16h 24h后的菌体溶液制成黑曲霉全细胞溶液；(3)收集步骤(2)所得的黑曲霉全细胞溶液，用无菌的200目 400目的滤布过滤、洗涤、再过滤、干燥，得到具有转化活性的黑曲霉全细胞。优选地，所述的种子液体培养基为20 50g/L蔗糖，3g/L 7g/L麦芽粉或IOg/L 30g/L玉米粉，5g/L 10g/L蛋白胨和50g/L 100g/L酵母提取物中的一种或两种，lg/L 3g/L NaCl和lg/L 2g/L NaNO3中的一种或两种。优选地，所述的产酶诱导剂为蔗糖、淀粉、无机盐和酵母提取物中的两种以上的混合物，所述无机盐为K2HP04、MgSO4. 7H20和NaNO3中的一种或两种以上的混合物。优选地，所述的含产酶诱导剂的液体培养基为10g/L 70g/L蔗糖，15g/L 55g/L 玉米粉,20g/L 50g/L 酵母提取物，0g/L 12g/L K2HPO4,0g/L 1. 5g/LMgSO4. 7H20，3g/L 10g/L NaNO30优选地，步骤(3)所述洗涤采用的是NaCl生理盐水溶液，所述干燥为真空冷冻干燥或真空干燥。优选地，所述黑曲霉全细胞催化生产低聚果糖的步骤如下(I)以重量体积比为广10 :100 (m/V)的比例，将所得的黑曲霉全细胞置于FOS转化体系中，于PH5. 0-7. 0，温度45°C 55°C，转速为100r/min 300r/min的条件下进行转化24h 48h ；(2)转化完成后，过滤转化液，回收黑曲霉全细胞菌体，滤过液经过真空浓缩机浓缩，即制得低聚果糖。优选地，所述FOS转化体系的pH是用Κ2ΗΡ04/ΚΗ2Ρ04系列缓冲液调节。优选地，所述FOS转化体系是重量百分比为40%_60%的蔗糖溶液。 本专利技术与现有的技术相比，具有如下的优点(I)本专利技术制作方法简单，不涉及到酶繁杂分离纯化的过程，简化了设备的投资。(2)黑曲霉所需要的营养低，易培养，易操作，制作工艺简单，细胞体相当于酶的天然保护层，可有效避免酶的失活，免去了酶固定化的步骤。(3)简化了低聚果糖的生产工艺，直接将黑曲霉全细胞投入到转化液中，减少了液体深层发酵培养中发酵罐及其附属设备的投入。(4)将黑曲霉全细胞投入到FOS的转化体系中，所得的FOS糖液不需要经过脱色，不需要经过离子交换柱脱盐，只需要经过简单的过滤，浓缩后即可得到固形物中的总低聚糖的含量> 50%的FOS糖浆，符合GB/T23528-2009低聚果糖中的非强制性国家标准，整个工艺简单，操作方便，生产成本明显降低。附图说明图1为本专利技术实施例1利用黑曲霉全细胞催化生产得到的FOS糖浆的HPLC图。图2为本专利技术黑曲霉全细胞催化生产FOS糖浆的工艺流程图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明，但是本专利技术要求保护的范围并不局限于此。实施例1第一步将黑曲霉F0S-0620的孢子接种到种子液体培养基中，接种量为I X IO5个/L,于33°C,转速为150r/min的摇床上培养16h后的菌体溶液制成种子液；所述种子液体培养基为20g/L蔗糖，30g/L玉米粉，100g/L酵母提取物，2g/L NaNO3 ;搅拌溶解均匀后用灭菌，冷却后备用；第二步以体积比为5 :100的比例，将第一步所得的种子液接种至含产酶诱导剂的液体培养基中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种黑曲霉，其特征在于，所述黑曲霉（Aspergillus?niger）FOS?0620，已于2012年9月28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，保藏编号为CGMCC?No.6640。
【技术特征摘要】
1.一种黑曲霉，其特征在于，所述黑曲霉(Aspergillus niger)F0S_0620，已于2012年9月28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，保藏编号为 CGMCC No. 6640。2.一种黑曲霉全细胞催化生产低聚果糖的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)利用权利要求1所述的黑曲霉F0S-0620制备黑曲霉全细胞； (2)利用上述黑曲霉全细胞催化生产低聚果糖。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述黑曲霉全细胞的制备，包括如下步骤 (1)将黑曲霉孢子接种到种子液体培养基中，接种量为IX IO5个/L 101°个/L，于25V -35°C、转速为100r/min 300r/min的条件下培养16h 24h后的菌体溶液为种子液； (2)以体积比为5 10:100的比例，将步骤(I)所得的种子液接种至含产酶诱导剂的液体培养基中，于25°C 35°C、转速为100r/min 300r/min的条件下培养16h 24h后的菌体溶液制成黑曲霉全细胞溶液； (3)收集步骤(2)所得的黑曲霉全细胞溶液，用无菌的200目 400目的滤布过滤、洗涤、再过滤、干燥，得到具有转化活性的黑曲霉全细胞。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的种子液体培养基为20 50g/L蔗糖，3g/L 7g/L麦芽粉或10g/L 30g/L玉米粉，5g/L 10g/L蛋白胨和50g/L IOOg/L酵母提取物中的一种或两种，lg/L 3g/L Na...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬梅，周康，范梦珂，叶嘉伦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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