【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于木糖醇制备，具体涉及一种利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法。
技术介绍
1、木糖醇是一种天然甜味剂，在一些水果以及南瓜、菠菜中有少量存在，因其特殊的物理、化学性质在众多领域已经被广泛应用。木糖醇的口感和甜度与蔗糖相近，但其热量减少了近三分之一，因热量低而被应用减肥食品中。同时因其低血糖指数、在体内不参与胰岛素代谢通路、食用后不会引起血糖值升高成为胰岛素天然的稳定剂，是糖尿病患者首选的甜味替代品。
2、目前在工业生产上，木糖醇是在高温、高压条件下由d-木糖经催化加氢制得，该工艺对原料纯度要求较高，导致生产成本增加，同时该生产方式反应条件恶劣，生产安全性差，不仅能耗高而且污染环境，不符合环保要求。针对这种情况，目前普遍使用对环境更友好的生物技术来制备木糖醇。
3、生物技术制备木糖醇一般是采用生物发酵进行制备，利用细胞内的木糖还原酶将木糖还原为木糖醇，但是在自然界中能够将木糖转化为木糖醇的菌种主要有酵母菌、部分细菌和一些霉菌，其中酵母菌是比较容易将木糖转化生成木糖醇的菌株，转化机理是在其体内木糖还原酶的作用下，以nadph或nadh为辅酶，将d-木糖还原为木糖醇，因此酵母菌被应用于木糖醇的工业生产。目前为了提高木糖的转化效果，技术人员更倾向于培养产醇效果更好的酵母菌，然而菌株的诱导筛选周期长，成功率低，工业化生产受限。而且木糖醇的产率和品质不仅与菌种本身有关，与发酵环境和发酵条件也有很大关系。相比于菌株的诱导筛选而言，研发更有利于菌株快速产醇的发酵环境显然更有利于工业生产。然而目前针对木糖醇的生产
技术实现思路
1、为解决现有技术的问题，本专利技术的目的是提供一种利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，该方法从菌种选育到发酵条件和配方进行综合改进，能够大幅度提高木糖醇的产率和纯度。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种通过生物发酵将木糖母液转化为木糖醇的方法，将诱变筛选出的酵母菌按照10-15％的接种量接种到发酵培养基中，将发酵培养基初始ph调至5.5-6.5，在28-35℃条件下发酵60-80h后得到木糖醇；所述发酵培养基的成分包括木糖15％、玉米浆干粉0.5％、尿素0.5％、磷酸二氢钾0.025％、其中％为质量和体积比，氨基酸混合液3-8ml/l、vb2 8-12mg/l、vb33-8mg/l、甘油5-8％、微量元素100μl/100ml。
4、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，所述酵母菌是马克斯克鲁维酵母经亚硝基胍诱变、筛选后得到。
5、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，酵母菌的诱变、筛选方法是将0.8～1.2mg/ml的亚硝基胍溶液加入到马克斯克鲁维酵母的菌悬液中，于35～40℃水浴处理20～40min得到诱变后的菌株，然后采用质量浓度为0.8％-1.2％的2,3,5-三苯基氯化四氮唑对诱变后的菌株染色1-3d，根据染色结果筛选得到呼吸酶活力旺盛的菌落；将呼吸酶活力旺盛的菌落分别接种至含有木糖母液的筛选培养基中进行培养，发酵后对所得发酵液中的木糖醇含量和纯度进行测定，根据含量和纯度测定结果筛选得到最佳菌株。
6、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，所述氨基酸混合液包括谷氨酸、色氨酸、赖氨酸、脯氨酸、对氨基苯甲酸各20mm。
7、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，所述微量元素包括：硫酸锰2mm、六水氯化钴1mm、硫酸铜5mm、硫酸锌5mm、柠檬酸铁铵25mm。
8、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，发酵培养基中氨基酸混合液5ml/l、vb210mg/l、vb3 5mg/l。
9、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，酵母菌的接种量为15％。
10、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，发酵培养基的初始ph为6.0。
11、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，发酵培养基中甘油的添加量为8％。
12、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，发酵温度为30℃。
13、上述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，发酵时间为72h。
14、本专利技术技术方案的有益效果在于：
15、本专利技术方法利用经过亚硝基胍诱变后的酵母菌作为发酵菌种在含有木糖的发酵培养基中进行发酵将木糖转化成木糖醇，通过在发酵培养基中添加功能性成分，不仅能够促进菌体快速繁殖从而促进木糖醇的转化，同时还能加强木糖醇的代谢途径，有效利用木糖母液中的木糖，将木糖最大化转化为木糖醇，提高经济效益。
16、本专利技术方法在发酵培养基中添加功能性成分，通过添加适量添加维生素、氨基酸强化营养因子，加强木糖醇的代谢途径。其中vb2、vb3，其中vb2是黄素酶的辅基，黄素酶在生物氧化还原过程中发挥递氢的作用；vb3则与色氨酸一起，它们分别是(nad+)辅酶ⅰ,(nadp+)辅酶ⅱ及其各自的还原形式(nad(p)h)是脱氢酶的辅酶，也用于传递氢离子，有助于木糖醇的转化。
17、本专利技术可以直接利用酵母菌对木糖进行发酵转化，减少了使用细菌或霉菌容易感染杂菌污染环境的影响。目前木糖转化成木糖醇利用酵母浸粉作为氮源成本较高，本专利技术使用微量元素和价格低廉的玉米浆干粉，并在基础底物中添加甘油从而缩短发酵周期显著提高转化率。
18、本专利技术在发酵培养基中加入氨基酸混合物，与玉米浆干粉共同配合，能够提高耗糖速率，缩短发酵周期，提高转化效率。
19、本专利技术在发酵培养基中添加微量元素，并调控微量元素的组成和含量，通过加入六合氯化钴和柠檬酸铁氨可以促进微生物的代谢速率，有利于刺激产物合成。
20、本专利技术的发酵液发酵结束之后，菌体可重复利用，将发酵后发酵液收集后做种子直接接入新鲜培养基进行试验，重复利用3次发酵效果无明显降低，减少种子培养的步骤。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：将诱变筛选出的酵母菌按照10-15％的接种量接种到发酵培养基中，将发酵培养基初始pH调至5.5-6.5，在28-35℃条件下发酵60-80h后得到木糖醇；所述发酵培养基的成分包括木糖15％、玉米浆干粉0.5％、尿素0.5％、磷酸二氢钾0.025％、氨基酸混合液3-8mL/L、VB2 8-12mg/L、VB3 3-8mg/L、甘油5-8％、微量元素100μl/100ml。
2.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：所述酵母菌是马克斯克鲁维酵母经亚硝基胍诱变、筛选后得到。
3.根据权利要求2所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：酵母菌的诱变、筛选方法是将0.8～1.2mg/mL的亚硝基胍溶液加入到马克斯克鲁维酵母的菌悬液中，于35～40℃水浴处理20～40min得到诱变后的菌株，然后采用质量浓度为0.8％-1.2％的2,3,5-三苯基氯化四氮唑对诱变后的菌株染色1-3d，根据染色结果筛选得到呼吸酶活力旺盛的菌落；将呼吸酶活力旺盛的菌落分别接种至含有木糖母液的筛
4.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：所述氨基酸混合液包括谷氨酸、色氨酸、赖氨酸、脯氨酸、对氨基苯甲酸各20mM。
5.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：所述微量元素包括：硫酸锰2mM、六水氯化钴1mM、硫酸铜5mM、硫酸锌5mM、柠檬酸铁铵25mM。
6.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：发酵培养基中氨基酸混合液5mL/L、VB2 10mg/L、VB3 5mg/L、微量元素1‰。
7.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：酵母菌的接种量为15％。
8.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：发酵培养基的初始pH为6.0。
9.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：发酵培养基中甘油的添加量为8％。
10.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：发酵温度为30℃，发酵时间为72h。
...【技术特征摘要】
1.一种利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：将诱变筛选出的酵母菌按照10-15％的接种量接种到发酵培养基中，将发酵培养基初始ph调至5.5-6.5，在28-35℃条件下发酵60-80h后得到木糖醇；所述发酵培养基的成分包括木糖15％、玉米浆干粉0.5％、尿素0.5％、磷酸二氢钾0.025％、氨基酸混合液3-8ml/l、vb2 8-12mg/l、vb3 3-8mg/l、甘油5-8％、微量元素100μl/100ml。
2.根据权利要求1所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：所述酵母菌是马克斯克鲁维酵母经亚硝基胍诱变、筛选后得到。
3.根据权利要求2所述的利用酵母菌将木糖转化为木糖醇的方法，其特征在于：酵母菌的诱变、筛选方法是将0.8～1.2mg/ml的亚硝基胍溶液加入到马克斯克鲁维酵母的菌悬液中，于35～40℃水浴处理20～40min得到诱变后的菌株，然后采用质量浓度为0.8％-1.2％的2,3,5-三苯基氯化四氮唑对诱变后的菌株染色1-3d，根据染色结果筛选得到呼吸酶活力旺盛的菌落；将呼吸酶活力旺盛的菌落分别接种至含有木糖母液的筛选培养基中进行培养，发酵后对所得发酵液中的木糖醇含量和...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏坤城，李欢欢，韩亚坤，
申请(专利权)人：河南豫鑫糖醇有限公司，
类型：发明
国别省市：
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