一種利用胨凍樣類芽孢桿菌發(fā)酵蔗糖生產(chǎn)多聚果糖的生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種利用PS04菌株發(fā)酵蔗糖生產(chǎn)聚果糖的生產(chǎn)方法。本發(fā)明是一種利用自有特定菌種PS04菌株（胨凍樣類芽孢桿菌）將蔗糖轉(zhuǎn)化為多聚果糖的方法。聚果糖是果糖分子以β-1、2糖苷鍵連接的多糖，不能被人和動(dòng)物體消化吸收，是一種膳食纖維保健品。具有多種生理功能。在體內(nèi)能選擇性促進(jìn)乳酸菌等益生菌的生長(zhǎng)，抑制有害菌的生長(zhǎng)繁殖。菊芋、洋蔥等植物體內(nèi)含有聚果糖，但產(chǎn)量極為有限。國(guó)內(nèi)外主要采用葡萄糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化蔗糖的方法生產(chǎn)，而商品化異構(gòu)酶價(jià)格昂貴，轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)品得率低，工藝復(fù)雜。本發(fā)明利用PS04菌株生產(chǎn)聚果糖，培養(yǎng)條件溫和，成本低，菌體生長(zhǎng)與蔗糖轉(zhuǎn)化同步完成，轉(zhuǎn)化效率高，分離純化工藝簡(jiǎn)單。與現(xiàn)有的專利相比，產(chǎn)物成分單一，安全系數(shù)高。
【專利說明】一種利用胨凍樣類芽孢桿菌發(fā)酵蔗糖生產(chǎn)多聚果糖的生產(chǎn) 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 聚果糖是一類由葡萄糖分子以β - 2,1糖苷鍵連接而成的多糖，因人體和動(dòng)物體 內(nèi)缺乏水解低聚果糖中β - 2,1鍵的酶，故低聚果糖是一種人體不能消化的膳食纖維，食 后不被小腸所吸收而直入大腸，被大腸中的有益菌群利用為碳源并發(fā)酵生成短鏈脂肪酸， 后者可被人體吸收間接作為能源來利用。現(xiàn)有的資料表明，聚果糖具有優(yōu)良的保健功能，表 現(xiàn)在（1)可促進(jìn)腸道中雙歧桿菌和乳酸菌等益生菌的增殖，抑制有害細(xì)菌和病源菌的生長(zhǎng) 繁殖。（2)被腸道細(xì)菌發(fā)酵后產(chǎn)生醋酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸和乳酸，降低腸環(huán)境pH 值，抑制腸道腐敗和減少毒素的生成。（3)刺激和增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫功能，提高機(jī)體 抗感染能力，有利于抗過敏和減少腫瘤風(fēng)險(xiǎn)。（4)促進(jìn)鈣、鎂、鐵、鋅等礦物元素吸收，促進(jìn) 雙歧桿菌合成維生素。（5)預(yù)防便秘和腹瀉。聚果糖在工業(yè)上有二種方法制造，一種是用 聚果糖含量高的菊苣、洋蔥、牛蒡等植物為原料，用熱水抽提其多糖，經(jīng)微生物聚果糖水解 酶之部分水解作用生成果糖聚合度為2 10的鏈狀低聚糖；另一種則是利用短柄帚曲霉、泡 盛曲霉、黑曲霉等微生物的果糖基轉(zhuǎn)移酶，將蔗糖轉(zhuǎn)化為聚果糖。這些方法，一般生產(chǎn)周期 長(zhǎng)，微生物培養(yǎng)與聚果糖轉(zhuǎn)化分步進(jìn)行，培養(yǎng)基組成復(fù)雜，果糖轉(zhuǎn)移酶純化成本高，轉(zhuǎn)化產(chǎn) 物中含有酵母膏等前期微生物培養(yǎng)基組成，給聚果糖的分離純化帶來不便。且其轉(zhuǎn)化終點(diǎn) 需要通過高效液相色譜檢測(cè)控制，難以大規(guī)模生產(chǎn)。

【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有聚果糖生產(chǎn)技術(shù)的不足，采用微生物培養(yǎng)和蔗糖轉(zhuǎn)化 同步完成，發(fā)酵時(shí)間短，生產(chǎn)成本低的聚果糖生產(chǎn)技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的技術(shù)是以自主分離的凍胨樣類芽孢桿菌菌株為生產(chǎn)菌種，以蔗糖和少量 無機(jī)鹽為培養(yǎng)基，經(jīng)過菌種擴(kuò)大、微生物培養(yǎng)、產(chǎn)物柱層析分離純化，真空濃縮而成。
[0004] 本發(fā)明具有微生物培養(yǎng)與蔗糖轉(zhuǎn)化同步進(jìn)行、發(fā)酵終點(diǎn)直觀、產(chǎn)品不含其他有機(jī) 物、發(fā)酵周期短、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低等有點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明工藝流程敘述如下： 刮取新鮮的菌苔1?2環(huán)接種在裝有100mL種子培養(yǎng)基的500mL錐形瓶中，30°C，180r/ min振蕩培養(yǎng)24 h，經(jīng)分級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)后得到種子液。將種子液接種到查氏培養(yǎng)基中，在發(fā)酵 罐30°C條件下通氣攪拌培養(yǎng)72 - 96h，得到發(fā)酵液。將發(fā)酵液用適當(dāng)稀釋后，用凝膠過濾 色譜柱層析，分步收集，得到不同聚合度的聚果糖，收集液經(jīng)脫水干燥后即為聚果糖。
[0006] 本發(fā)明培養(yǎng)基組成： 斜面培養(yǎng)基：查氏培養(yǎng)基 種子液培養(yǎng)基：查氏培養(yǎng)基 發(fā)酵培養(yǎng)基：蔗糖 2 - 20%，NaN033%。，MgS047H201%。，Na2HP0 40. 5%。，KCL1%。，自來水 lOOOmL。

【專利附圖】

【附圖說明】 圖1是多聚果糖發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程圖
[0007] 實(shí)例 1. 發(fā)酵培養(yǎng)基：蔗糖 3%，NaN03 3%。，MgS047H20 l%?)，Na2HP04 1%。，種子培 養(yǎng)基接種量5%，培養(yǎng)溫度30°C，培養(yǎng)時(shí)間96h，溶氧量45%，通氣量2L/min，發(fā)酵終了時(shí)，酒 精沉淀多糖，獲聚果糖30g/L。
[0008] 實(shí)例 2 發(fā)酵培養(yǎng)基：蔗糖 6%，NaN03 3%。，MgS047H20 l%?)，Na2HP04 1%。，種子培 養(yǎng)基接種量5%，培養(yǎng)溫度30°C，培養(yǎng)時(shí)間96h，溶氧量45%，通氣量2L/min，發(fā)酵終了時(shí)，酒 精沉淀多糖，獲聚果糖60g/L。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用胨凍樣類芽孢桿菌發(fā)酵蔗糖生產(chǎn)多聚果糖的生產(chǎn)方法。
2. 按權(quán)力要求1，其特征在于以胨凍樣類芽孢桿菌為生產(chǎn)菌種。
3. 按權(quán)力要求1-2,以改良查氏培養(yǎng)基為種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基：蔗糖2% - 20% ; NaN03 3%。，MgS047H20 1%。，Na2HP04 0· 5%。，KCL 1%〇。
4. 按權(quán)力要求1-3,其生產(chǎn)工藝過程為取適量胨凍樣類芽孢桿菌菌體接種到種子培養(yǎng) 基中，于轉(zhuǎn)速150r/m，28-32°C的恒溫?fù)u床中培養(yǎng)48-72h，即為發(fā)酵用種子液，將種子液按 10%的接種量，接種于發(fā)酵培養(yǎng)中，培養(yǎng)溫度28-32°C，培養(yǎng)時(shí)間48-72h，通氣量0. 5-2L/s， 攪拌轉(zhuǎn)速100-400r/m，溶氧量20 - 80%。
5. 按權(quán)力要求4,發(fā)酵終了時(shí)，升溫至80 - 85°C，維持2-3h。
6. 按權(quán)力要求1-5,多聚果糖的沉淀：按乙醇：發(fā)酵液=2 : 1的體積比，在發(fā)酵液中 加入95%的乙醇，待出現(xiàn)沉淀后，離心分離沉淀物，干燥得到多聚果糖。
【文檔編號(hào)】C12R1/01GK104152510SQ201310178813
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月15日
【發(fā)明者】廖美德, 韋蘭和 申請(qǐng)人:廣州市白云區(qū)康順飼料添加劑廠, 廖美德