黑麴黴發酵葡萄糖生產葡萄糖酸鎂(錳)的製作方法
2023-04-24 11:23:26 1
專利名稱：黑麴黴發酵葡萄糖生產葡萄糖酸鎂(錳)的製作方法
技術領域：
本發明涉及葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳的一種生產方法，即採用黑麴黴IFFI2230斜面菌種發酵葡萄糖生產葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳的方法。
目前葡萄糖酸鎂和葡萄糖酸錳的生產方法主要有酶法、化學法及電氧化法三種，其中酶法和化學法是採用黴菌或催化劑將葡萄糖氧化成中間產物葡萄糖酸，再用碳酸鈣中和生成葡萄糖酸鈣，然後再用H2SO4與其進行複分解反應，再用氧化鎂或氧化錳反應，即生成葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳，該法對葡萄糖酸鈣的收率為85～92％(W/W)；也可以用鎂(或錳)型離子交換樹脂將葡萄糖酸鈣轉換成葡萄酸鎂或葡萄糖酸錳，該法對葡萄糖酸鈣的收率為84～90％(W/W)；電氧化法是將葡萄糖電解氧化成葡萄糖酸，葡萄糖酸立即在電解槽中與氧化鎂反應轉化為葡萄糖酸鎂，其對葡萄糖的收率達到89％(W/W)。
上述生產方法中，酶法及化學法由於先生產固體葡萄糖酸鈣，再轉化成葡萄糖酸鎂(錳)，需經過兩次濃縮、結晶、乾燥，工藝路線長且複雜，投資大、成本高；而且化學法的反應溫度較高(60～90℃)，還需除淨催化劑，這樣無凝增加了生產成本和設備投資，還帶來環境汙染；電解法則需要大型複雜的電解設備，耗電量大，同樣投資大和成本高。
本發明的目的是提供一種新的生產葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳的方法，即採用黑麴黴IFFI 2230斜面菌種，將葡萄糖一步發酵生成葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳。
本發明採用黑麴黴IFFI 2230斜面菌種，經種子培養、發酵、除菌體、脫色、濃縮、結晶及乾燥等步驟，在鎂化合物或錳化合物存在條件下，將葡葡糖發酵生成葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳；具體條件如下在含100～150g/L葡萄糖的發酵培養液中，接入10％(W/W)的已培養好的種子液，在25～32℃溫度下，以250rpm轉速搖床培養72小時，其間按理論計算量添加鎂化合物或錳化合物，當殘糖量少於1％時結束髮酵，發酵液除菌體及脫色後，濾液在50～60℃溫度下濃縮結晶，然後在80℃乾燥，即得葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳。
上述發酵培養液的組成配比為5～15％葡萄糖、0.037％KH2PO4、0.055％尿素、0.015％硫酸鎂、和0.1％CaCO3。
種子液含有5％葡萄糖、0.012％MgSO4、0.2％KCl、0.015％KH2PO4、0.06NH4H2PO4、0.2％蛋白腖及0.3％牛肉膏，培養條件為加入幾環活化後的黑麴黴IFFI 2230斜面菌種，在30℃、250rpm條件下搖床培養24小時。
鎂化物可以是碳酸鎂或氧化鎂。
錳化物可以是碳酸錳或氧化錳。
在發酵其間添加鎂化合物或錳化合物，可一次添加完所需量，也可以分兩次或多次添加，最好是每隔12小時，從少到多分六次添加。
本發明方法將葡萄糖一步發酵生成葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳，相對於酶法和化學法，簡化了生產工藝，減少了投資，從而降低了成本，而且氧化反應在常溫常壓下完成能耗低，且避免了高溫高壓的缺點，由於整個生產工藝中，減少了後步的化學處理，沒有導入任何化學試劑，所以大大降低了產品的毒性，符合食品添加劑的衛生使用標準，另外，本方法的收率較高，相對於葡萄糖、葡萄糖酸鎂的收率為85～94％，葡萄糖酸錳的收率為100～109％，基本高於現有工藝。
以下為本發明具體實施例實施例1～7黑麴黴發酵葡萄糖生產葡萄糖酸鎂①種子液的培養，在已滅菌的含有5％葡萄糖、0.012％MgSO4、0.2％KCl、0.015％KH2PO4、0.06NH4H2PO4、0.2％蛋白腖及0.3％牛肉膏的種子培養基中，加入幾環活化後的黑麴黴IFFI 2230斜面菌種，於30℃、250rpm條件下搖床培養24小時，得種子液；②發酵1000ml搖瓶中，裝入100ml含一定濃度葡萄糖、0.037％K2HPO4、0.055％尿素、0.015％MgSO4、0.1％CaCO3的發酵培養液，按10％的接種量接入已培養好的種子液，在32℃、250rpm條件下搖床培養72小時，培養期間按表3中的方案添加一定量的碳酸鎂，當殘糖量＜1％時結束髮酵；③發酵液過濾除去菌體；④脫色加2％活性炭煮沸5分鐘進行脫色，然後過濾除去活性炭；⑤濃縮結晶於55℃減壓濃縮至原來體積的五分之一，冷卻結晶，抽濾，用少許水洗滌；⑥乾燥晶體在80℃烘乾。
計算整個過程葡萄糖酸鎂對葡萄糖的總收率，結果列於表1。實施例8～14黑麴黴發酵葡萄糖生產葡萄糖酸錳培養期間添加碳酸錳，其添加方式如表3，其它操作步驟及條件均同實施例1～7。
計算整個過程葡萄糖酸錳對葡萄糖的總收率，結果列於表2。
表1 黑麴黴發酵葡萄糖生產葡萄糖酸鎂
表2黑麴黴發酵葡萄糖生產葡萄糖酸錳
表3碳酸鎂或碳酸錳的添加方式
權利要求
1.一種黑麴黴發酵葡萄糖生產葡萄糖酸鎂的方法，經種子培養、發酵、除菌體、脫色、濃縮、結晶及乾燥等步驟，在鎂化合物存在條件下，將葡萄糖發酵生成葡萄糖酸鎂，其特徵是採用黑麴黴IFF I2230斜面菌種，在含100～150g/L葡萄糖的發酵培養液中，接入10％(W/W)的已培養好的種子液，在25～32℃溫度下，以250rpm轉速搖床培養72小時，其間按理論計算量添加鎂化合物，當殘糖達到1％以下時結束髮酵，發酵液除菌體及脫色後，濾液在50～60℃溫度下濃縮結晶，然後在80℃乾燥，即得產品葡萄酸糖鎂。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所說的種子液為按以下條件培養的種子液在已滅菌的含有5％葡萄糖、0.012％MgSO4、0.2KCl、0.015％KH3PO4、0.06NH4H2PO4、0.2％蛋白腖及0.3％牛肉膏的種子培養基中加入幾環活化後的黑麴黴IFFI2230斜面菌種，於30℃、250rpm條件下搖床培養24小時。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所說的發酵液為按以下配比組成的發酵液5～15％葡萄糖、0.037％KH2PO4、0.055％尿素、0.015％MgSO4、0.1％CaCO3。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所說的鎂化合物為MgCO3或MgO。
5.一種如權利要求1所述的方法，其特徵在於添加鎂化合物可一次添加完所需量，也可以分兩次或多次添加。
6.一種如權利要求1所述的方法生產葡萄糖酸鎂，其特徵是在發酵其間按理論計算量添加錳化合物，最終得到葡萄糖酸錳產品。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於所說的錳化合物為MnCO3或MnO。
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於添加錳化合物可一次添加完所需量，也可以分兩次或多次添加。
全文摘要
本發明是葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳的一種新的生產方法,即在鎂化合物或錳化合物的存在條件下,採用黑麴黴IFFI2230斜面菌種,將葡萄糖發酵直接生成葡萄糖酸鎂或葡萄糖酸錳;本發明方法收率較高,相對於葡萄糖、葡萄糖酸鎂的收率為85～94%,葡萄糖酸錳的收率為100～109%,高於現有工藝的收率;本方法還具有工藝流程短、能耗低、成本低,汙染少的特點。
文檔編號C12P19/02GK1188152SQ9711432
公開日1998年7月22日 申請日期1997年12月17日 優先權日1997年12月17日
發明者計亮年, 劉建忠, 楊惠英, 魯統部 申請人:中山大學