專利名稱：寡果糖的制造技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于將蔗糖轉(zhuǎn)化為寡果糖的方法，特別是利用泡盛曲霉(Asperillus awamori Nakazawa)將蔗糖轉(zhuǎn)化為寡果糖的方法。
寡果糖是新型的具有優(yōu)良保健性能的甜味劑，它無色、無嗅，安全穩(wěn)定，無毒，難被人體吸收，不會(huì)導(dǎo)致肥胖，糖尿病人亦可以食用，它不被人體腐敗菌及口腔細(xì)菌利用，不導(dǎo)致齲齒，但卻能被腸道中的雙岐桿菌選擇性利用，因而是雙岐桿菌的增殖因子；抑制了腐敗菌的生長，從而提高營養(yǎng)吸收率，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，防止便秘，防癌抗癌；降血壓，降血脂及膽固醇，改善脂質(zhì)代謝，有益人體健康，特別是老年人延年益壽的佳品。寡果糖存在于許多植物和蔬菜中，如牛蒡、洋蔥，但由于含量少不易提取。目前國外的可生產(chǎn)的工藝是利用具有高酶活的菌生產(chǎn)出酶制劑，用該酶制劑轉(zhuǎn)化蔗糖生產(chǎn)寡果糖，再進(jìn)一步精制出不同等級(jí)的寡果糖產(chǎn)品。此工藝路線周期長，繁瑣?！栋l(fā)酵和生物工程雜志》77卷第4期“用短柄帚霉生產(chǎn)寡果糖”一文中公開了一種以短柄帚霉為菌種，以葡萄糖、麥芽浸膏、酵母浸膏、瓊脂為斜面培養(yǎng)基成分；蔗糖、酵母浸膏、尿素、K2HPO4、MgSO4·7H2O為發(fā)酵培養(yǎng)基成分；發(fā)酵和酶轉(zhuǎn)化同時(shí)進(jìn)行的一步法寡果糖的制造技術(shù)。該方法發(fā)酵時(shí)間長，通氣量高，必須用較高濃度酵母膏培養(yǎng)基，不但成本高，且不易純化，難以工業(yè)化，其發(fā)酵終點(diǎn)用高壓液相色譜控制。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種發(fā)酵時(shí)間短，通氣量較低，易于純化的寡果糖生產(chǎn)技術(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，以泡盛曲霉為菌種，發(fā)酵和酶轉(zhuǎn)化同時(shí)進(jìn)行，工藝過程包括搖瓶種子培養(yǎng)，種子罐培養(yǎng)，發(fā)酵罐培養(yǎng)、過濾除去菌絲，濾液經(jīng)活性碳脫色，過濾除去活性碳，濾液通過陽、陰離子交換除鹽，最后真空蒸發(fā)濃縮得產(chǎn)品。
本發(fā)明發(fā)酵周期短，通氣量低，這對(duì)大生產(chǎn)來講是很有利的。本發(fā)明培養(yǎng)基組成除蔗糖外，其它成分均采用無機(jī)物，產(chǎn)品易于純化；發(fā)酵終點(diǎn)采用直觀、PH及測(cè)定葡萄糖含量控制，簡(jiǎn)單快速易行，節(jié)省投資。
附圖
為本發(fā)明的流程示意圖。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明所述的方法。
將泡盛曲霉斜面菌種接種一環(huán)到裝有培養(yǎng)基的三角瓶中，搖瓶培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分(rpm)-180rpm，時(shí)間24-48小時(shí)，溫度28-32℃；再接入裝培養(yǎng)基的種子罐，在28-32℃溫度下進(jìn)行種子罐培養(yǎng)，接種量0.5-1.5％，攪拌速度150-300rpm，通風(fēng)量1∶0.6-0.95，加大通風(fēng)量會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)寡果糖的速度降低，培養(yǎng)6-20小時(shí)；后移種到裝有培養(yǎng)基的發(fā)酵罐內(nèi)，攪拌速度150-300rpm，通風(fēng)量1∶0.6-0.95，培養(yǎng)時(shí)間10-30小時(shí)，溫度28-32℃，發(fā)酵終點(diǎn)控制采用PH、菌體外觀及測(cè)定葡萄糖含量相結(jié)合的方法，PH下降至4.5-5.5之間，菌絲體成絮球狀，發(fā)酵液清亮、透明，并測(cè)定葡萄糖含量20-30％為終點(diǎn)，出罐，用濾袋將菌絲體過濾，濾液用1％粉末活性碳脫色，PH6.5-7.0，溫度80-100℃，保溫0.5小時(shí)；然后進(jìn)板框過濾機(jī)去除活性碳，濾液用陽、陰離子交換除去鹽；然后在55℃-70℃溫度下真空蒸發(fā)濃縮，濃縮至糖度75％以上即成產(chǎn)品。
本發(fā)明斜面培養(yǎng)基組成為蔗糖2％，K2HPO40.1％，MgSO4·7H2O0.05％，NaNO30.5％，KCl 0.05％，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.01％，NH4H2PO40.2％，瓊脂2％，自來水。
搖瓶培養(yǎng)基組成為蔗糖20-25％，(NH4)2SO40.1-1.0％，K2HPO40.05-0.6％，MgSO4·7H2O 0.01-0.05％，NaNO30.5-1％，自來水。PH5-7。
種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基組成為蔗糖15-25％，(NH4)2SO40.1-1.0％，K2HPO40.05-0.6％，MgSO4·7H2O 0.01-0.05％，自來水。PH5-7。
實(shí)施例1裝有100ml發(fā)酵培養(yǎng)基的500ml的三角瓶中，接入菌種后在30℃轉(zhuǎn)速170轉(zhuǎn)/分的搖瓶機(jī)上培養(yǎng)40小時(shí)，接種至200l的種子罐中，攪拌速度300轉(zhuǎn)/分，通風(fēng)量1∶0.95，接種量1.07％，溫度30℃，培養(yǎng)15小時(shí)，移種到1.5噸發(fā)酵罐中，攪拌200轉(zhuǎn)/分，通風(fēng)量1∶0.60，溫度32℃，發(fā)酵23.5小時(shí)，PH4.5、葡萄糖含量為25％時(shí)，出罐，經(jīng)過濾，80℃活性碳脫色，離子交換，60℃下濃縮至76％糖度。其中寡果糖含量66.3％，相當(dāng)于理論轉(zhuǎn)化率的90％。
搖瓶培養(yǎng)基組成為蔗糖20％，(NH4)2SO40.1％，K2HPO40.05％，MgSO4·7H2O 0.01％，NaNO30.5％，自來水。PH6。
種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基組成均為蔗糖22％，(NH4)2SO40.3％，K2HPO40.6％，MgSO4·7H2O 0.01％，自來水。PH6。
實(shí)施例2裝有100ml發(fā)酵液的500ml的三角瓶中，接入菌種后在30℃轉(zhuǎn)速170轉(zhuǎn)/分的搖瓶機(jī)上培養(yǎng)41.5小時(shí)，接種至200l的種子罐中，攪拌速度300轉(zhuǎn)/分，通風(fēng)量1∶0.6，接種量0.8％，溫度32℃，培養(yǎng)7小時(shí)，移種到1.5噸發(fā)酵罐中，300轉(zhuǎn)/分，通風(fēng)量1∶0.95，溫度30℃，發(fā)酵29.5小時(shí)，PH5.5、葡萄糖30％時(shí)，出罐，經(jīng)過濾，80℃活性碳脫色，離子交換，65℃下濃縮至76％糖度。其中寡果糖含量63.14％，相當(dāng)于理論轉(zhuǎn)化率的85.71％。
搖瓶培養(yǎng)基組成為蔗糖20％，(NH4)2SO40.5％，K2HPO40.5％。MgSO4·7H2O 0.025％，NaNO30.5％，自來水。PH6。
種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基組成均為蔗糖20％，(NH4)2SO40.3％，K2HPO40.2％，MgSO4·7H2O 0.05％，自來水。PH7。
權(quán)利要求
1.一種將蔗糖轉(zhuǎn)化為寡果糖的方法，其特征在于以泡盛曲霉為菌種，發(fā)酵和酶轉(zhuǎn)化同時(shí)進(jìn)行，工藝過程為將泡盛曲霉斜面菌種接種一環(huán)到裝有培養(yǎng)基的三角瓶中，搖瓶培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分(rpm)-180rpm，時(shí)間24-48小時(shí)，溫度28-32℃；再接入裝培養(yǎng)基的種子罐，在28-32℃溫度下進(jìn)行種子罐培養(yǎng)，接種量0.5-1.5％，攪拌速度150-300rpm，通風(fēng)量1∶0.6-0.95，培養(yǎng)6-20小時(shí)；后移種到裝有培養(yǎng)基的發(fā)酵罐內(nèi)，攪拌速度150-300rpm，通風(fēng)量1∶0.6-0.95，培養(yǎng)時(shí)間10-30小時(shí)，溫度28-32℃，發(fā)酵終點(diǎn)控制采用PH、菌體外觀及測(cè)定葡萄糖含量相結(jié)合的方法，PH下降至4.5-5.5之間，菌絲體成絮球狀，發(fā)酵液清亮、透明，并測(cè)定葡萄糖含量20-30％為終點(diǎn)，出罐；用濾袋將菌絲體過濾，濾液用1％粉末活性碳脫色，PH6.5-7.0，溫度80-100℃，保溫0.5小時(shí)； 然后進(jìn)板框過濾機(jī)去除活性碳，濾液用陽、陰離子交換除去鹽；然后在55℃-70℃溫度下真空蒸發(fā)濃縮，濃縮至糖度75％以上即成產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寡果糖的制備方法，其特征在于種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基組成為蔗糖20-25％，(NH4)2SO40.1-1.5％，K2HPO40.05-1％，MgSO4·7H2O 0.01-0.05％，自來水，PH5-7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的寡果糖的制備方法，其特征在于搖瓶培養(yǎng)基組成為蔗糖20-25％，(NH4)2SO40.1-1.5％，K2HPO40.05-1％，MgSO4·7H2O 0.01-0.05％，NaNO30.5-1％，自來水，PH5-7。
全文摘要
本發(fā)明屬于將蔗糖轉(zhuǎn)化為寡果糖的方法。本發(fā)明以泡盛曲霉為菌種，發(fā)酵和酶轉(zhuǎn)化同時(shí)進(jìn)行，工藝過程包括搖瓶種子培養(yǎng)，種子罐培養(yǎng)，發(fā)酵罐培養(yǎng)，過濾除去菌絲，濾液經(jīng)活性炭脫色，過濾除去活性炭，濾液通過陽陰離子交換除鹽，最后真空蒸發(fā)濃縮得產(chǎn)品。本發(fā)明發(fā)酵周期短，通氣量低，培養(yǎng)基組成除蔗糖外，其它成分均采用無機(jī)物，產(chǎn)品易于純化。發(fā)酵終點(diǎn)控制采用直觀pH、菌體外觀及測(cè)定葡萄糖含量相結(jié)合，簡(jiǎn)單快速易行，節(jié)省投資。
文檔編號(hào)C12P19/04GK1138101SQ96104959
公開日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1996年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月10日
發(fā)明者王惠蓮, 宋國勇, 李虹 申請(qǐng)人:中國食品發(fā)酵工業(yè)研究所