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生物发酵法生产海藻糖工艺技术
生物发酵法生产海藻糖工艺技术

海藻糖(trechalose,分子量FW378)是由两分子葡萄糖经a,a11键接的非还原性双糖。海藻糖不带可游离的醛基,它的化学性质稳定,具有不同于其它双糖的独特的生物学特性。研究表明外加海藻糖对生物活性物质具有重要的抗逆保鲜作用。

利用这一特性,海藻糖已被开发用于食品、化妆品、药品、保健品、酶和疫苗等多种生物活性物质的稳定和保存。目前最具规模生产海藻糖能力的日本,年产量也只有2.4万-3.0万吨,远远不能满足国际上对海藻糖的需求;美国引进日本技术也将建成5万吨的生产工厂。这两家企业的生产能力合起来才7.4万吨/年。随着应用领域的快速拓展,对海藻糖的需求也将相应急剧增加。海藻糖在我国食品和农产品、海产品保鲜市场大。目前,我国的海藻糖大部分依赖进口, 2006年中国的海藻糖消费量估计超过3万吨。本项目的生产成本是日本的三分之二,产品出口到国际市场,前景十分广阔。仅我国而言,到2011年,我国对海藻糖的年求量将达到10万吨以上。可见,规模生产海藻糖是一项既具有潜在经济效益的项目,也是一项具有巨大社会效益的工程。

目前国际上只有日本能够规模化生产海藻糖。我国唯一能规模化生产海藻糖的是广西南宁中诺生物工程有限责任公司,但是木薯海藻糖用于食品工业虽然合格,用于医药上有明显缺陷,木薯中含氰苷,处理后仍有微量残留。

我们是国内最早开展耐干性研究的。研究发现酵母中海藻糖的合成累积与高温、干燥条件相关。在此基础上,利用返回式卫星对酵母菌株进行了诱变育种,获得了高产海藻糖菌株。经实验室摇瓶和小型发酵罐试验,确立了最佳发酵培养酵母细胞的工艺,并获得海藻含量在20%以上的酵母细胞。由于在酿酒酵母细胞中,海藻糖主要分布在子囊孢子和细胞质中。为避免破壁提取时,大分子量的核酸、蛋白质和多糖等内容物的溢出而难于分离纯化,我们选用了适当的有机溶剂处理,使小分子量的海藻糖通过酵母细胞壁至抽提液,再经选定的脱杂、脱色、结晶、干燥等工艺,获得海藻糖成品,经测定纯度≥95%。

转化的主要内容为海藻糖合成酶高产菌株食尼古丁节杆菌进一步优化和浩荡糖合成酶发酵工艺参数的进一步完善。需要转化的核心技术是进一步选育海藻糖合成酶高产菌株食尼古丁杆菌和优化发酵工艺、脱色工艺、精制工艺参数。对影响海藻糖发酵和生产的理化因素进行分析、评价,得出最佳工艺技术参数。同时改进生产工艺技术,确定最佳的规模化生产工艺参数。


产品质量:


a、颜色白色晶体


b、海藻糖纯度≥98%


c、干燥失重2.0%


d、 灼烧残渣0.06%


e、PH4.5—6.5


f、致病菌不得检出。

发表时间:2011-5-10
 
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