從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取l-阿拉伯糖的方法

專利名稱：從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取l-阿拉伯糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物技術(shù)領(lǐng)域的糖的提取方法，具體地，涉及一種從木糖母 液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法。
背景技術(shù)：
L-阿拉伯糖又稱果膠糖，以L-阿拉伯聚糖、L-阿拉伯-木聚糖、L-阿拉伯-半 乳聚糖等半纖維素的形式大量存在于植物果漿、半纖維素、果膠酸中，很少以游 離的形式存在。L-阿拉伯糖屬于新型的功能性糖，目前大量研究證明它具有抑制 機(jī)體腸道內(nèi)蔗糖酶的活性，能夠大大減低對(duì)攝入蔗糖的吸收以及減低胰島素的分 泌從而減低肥胖以及糖尿病發(fā)生，在蔗糖里添加3-4%的L-阿拉伯糖即能在食后 30分鐘內(nèi)極顯著的減低血糖的含量(Metabolism, Vol 45,No 11, 1996:pp 1368-1374; Journal of Nutrition, Vol 131，No 3, 2001 :pp 796-799; Journal of Japanese Society of Nutrition and Food Science, Vol 53, No 6,2000:pp 243-247)。日 前由哥本哈根大學(xué)與世界糖醇最大生產(chǎn)商Danisco公司聯(lián)合進(jìn)行的人體臨床試驗(yàn) 表明，食入含有一定量L-阿拉伯糖的富含蔗糖的飲料能極顯著的降低血糖的濃 度與胰島素的分泌(The Effects of Increasing Doses of L-Arabinose in a Sucrose Rich Meal on Intestinal Sucrase Activity in Man, 2005年9月開(kāi)始進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)， 臨床試驗(yàn)批準(zhǔn)號(hào)為NCT00302302)。
除了在食品中具有重要的功能外，L-阿拉伯糖還在醫(yī)藥上具有重要的作用。 L-阿拉伯糖可以用來(lái)合成多種核苷酸類似物等抗病毒藥物，用于治療白血病、癌 癥的化療藥物。由韓國(guó)Bukwang公司研發(fā)的抗乙肝病毒新藥克拉夫定 (Clevudine， 1陽(yáng)(2誦fluoro-5-methyl-beta國(guó)L-arabino-furanosyl)uracil ， 2'-氟f^-5-甲基 -卩-L-阿糖呋喃糖基尿嘧啶，L-FMAU)的合成即用到L-阿拉伯糖(AntivirTher， Vol 3 (suppl 3), 1998:pp 113-121; Journal of Medical Chemestry, Vol 40, 1997: pp 2750-2754)。 L-FMAU能夠大大減低乙肝病毒在體內(nèi)的水平。L-FMAU作為抗乙 肝病毒新藥已經(jīng)在世界范圍內(nèi)申請(qǐng)了專利保護(hù)(中國(guó)專利號(hào)CN03821877.1、國(guó)
際公布W02004/006843)。除了L-FMAU外，目前已經(jīng)合成了許多含阿糖的衍生 物均表現(xiàn)出很好的抗病毒能力，比如衍生物2，-deoxy-2，-fluoro- e -L-arabinofhranosylcytosine (L-FAC) 、 5陽(yáng)iodocytosine衍生物 (L-FIAC ) 、 9-(2-deoxy-2-fluoro- 0 -L-arabinoforanosyl)purine等都被證明具有很好的抗乙肝病 毒的活性(JournalofMedicalChemestry, Vol 40， 1997: pp 2750-2754)。含L-阿拉 伯糖的核苷類似物除了具有良好的抗乙肝病毒活性外，還具有良好的抗EB病毒、 單純皰疹病毒、流感病毒的活性(Journal of Medical chemistry, Vol 43, No 13, 2000:pp 2538-2546; Journal of Agricuture Food Chemistry, Vol 55, No 25, 2007: pp 10194-10199)。 L-核糖也是一種重要的醫(yī)藥中間體，可以由L-阿拉伯糖在含鉬化 合物(Mo03 、 H2Mo04， (NH4) 2Mo04等)的催化下異構(gòu)合成(專利 WO/2000/029417、 Organic Letters, Vol 1, No 10,1999:卯1517-1519)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，美國(guó)專利US4816078 (1989年公開(kāi))與 US6506897 (2003年公開(kāi))描述了從甜菜粕中分別采用堿提取含阿拉伯聚糖的半 纖維素，然后釆用稀酸水解半纖維素的方法使得L-阿拉伯糖游離出來(lái)。在前者 的實(shí)施例一中采用氫氧化鈣在高溫下(140°C)將含阿拉伯糖的半纖維素溶出， 用硫酸中和，濃縮到含干物質(zhì)45%，再通過(guò)鈣離子螯合的陽(yáng)離子吸附樹(shù)脂將阿拉 伯聚糖分離出來(lái)，再用硫酸將阿拉伯聚糖水解，再用碳酸鈣中和，過(guò)濾，再將澄 清的濾液濃縮到含干物質(zhì)45%，再通過(guò)鈣離子螯合的陽(yáng)離子吸附樹(shù)脂將L-阿拉 伯糖分離，進(jìn)一步濃縮，結(jié)晶干燥得到純度95%的L-阿拉伯糖。后者的實(shí)施例 一中采用的方法基本與前者相同，只是堿提取阿拉伯聚糖的溫度為100°C而不是 140°C，采用的吸附樹(shù)脂為鈉型而不是鈣型。該方法都需要經(jīng)過(guò)水解的方法，由 于水解除了游離出L-阿拉伯糖外還有很多其它的單糖(比如葡萄糖、半乳糖、 木糖等)也游離出來(lái)，采用色譜分離具有難度大，需要經(jīng)過(guò)幾步色譜分離才能將 L-阿拉伯糖與其它單糖分離開(kāi)來(lái)使得生產(chǎn)成本高。
英國(guó)專利GB2408262 (2005年公開(kāi))描述了另一種從甜菜粕中提取L-阿拉 伯糖的方法，同樣用氫氧化鈣進(jìn)行高溫蒸煮，得到含阿拉伯聚糖的堿液，再通入 C02生成碳酸鈣沉淀，過(guò)濾去除不溶性鹽以及雜質(zhì)并濃縮，加入硫酸水解該阿拉 伯聚糖，超濾并中和，再通過(guò)陰陽(yáng)離子交換去除離子，結(jié)晶，可得到純度97%
以上的L-阿拉伯糖。該方法雖然不用色譜分離，但對(duì)堿提取的要求高，若控制 不當(dāng)，除了阿拉伯聚糖被提取外，阿拉伯木聚糖以及阿拉伯半乳聚糖也會(huì)被提取， 影響后續(xù)酸水解L-阿拉伯糖的純度，進(jìn)而影響產(chǎn)品的純度。
上述方法都需要分別采用堿液蒸煮以及硫酸水解，耗能大，污染大，不適合 大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
由日本三和興產(chǎn)株式會(huì)社申請(qǐng)的中國(guó)發(fā)明專利CN99805686.3(2001年公開(kāi)) 公布了一種只采用酸水解的方法，使植物纖維與酸接觸，使包含于植物纖維中的 L-阿拉伯糖在選擇性條件下水解釋放。但在實(shí)施例中，除了 L-阿拉伯糖被游離 釋放外，尚有含量為L(zhǎng)-阿拉伯糖10-80%的木糖被游離釋放。在0.05N的硫酸水 解條件下，雖然水解游離出的L-阿拉伯糖要遠(yuǎn)大于木糖，但在這樣低的酸濃度 下水解效率很低，但當(dāng)將硫酸濃度提高到0.2N以上時(shí)有約超過(guò)L-阿拉伯糖含量 10%以上的木糖也游離釋放出來(lái)。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)較難控制酸的濃度與水解時(shí)間， 而且要得到高純度的L-阿拉伯糖，同樣需要經(jīng)過(guò)色譜分離的方法，大大增加了 生產(chǎn)成本。
上面所述方法都需要采用高溫水解的方法來(lái)游離釋放L-阿拉伯糖，需要消 耗大量的能源，而釆用酶水解的方法則不需要。由日本尤尼蒂卡株式會(huì)社申請(qǐng)的 中國(guó)發(fā)明專利CN01800804.6 (2002年公開(kāi))公布了一種采用酶處理阿拉伯聚糖、 阿拉伯-木聚糖以及阿拉伯-半乳聚糖的方法，采用果膠酶、纖維素酶或者蔗糖酶 將含有上述聚糖的果渣、甜菜粕、玉米粕等廢棄物酶解，使L-阿拉伯糖從中游 離釋放出來(lái)。但是該方法存在酶的成本高以及酶水解的效率低下的缺點(diǎn)，而且酶 解過(guò)程中木糖與葡萄糖也會(huì)同時(shí)被酶解釋放出來(lái)，后續(xù)分離純化比較困難，難以 工業(yè)化生產(chǎn)。
中國(guó)發(fā)明專利CN200710119843.3 (2008年公開(kāi))公布了一種采用淀粉酶處 理、酸水解以及酵母發(fā)酵相結(jié)合的方法從玉米皮中提取L-阿拉伯糖的方法。該 方法先用淀粉酶將玉米皮中的含有的淀粉水解以去除大部分葡萄糖，再采用 1-5%的硫酸、鹽酸或者乙酸水解淀粉酶處理過(guò)的玉米皮，再中和以及通過(guò)離子 交換柱去除離子，再在上述水解液中接種面包酵母或者啤酒酵母將木糖、葡萄糖 以及半乳糖等雜糖消耗，結(jié)晶得到純度97%以上的L-阿拉伯糖。該方法由于需
要采用淀粉酶預(yù)先處理，增加了操作步驟與生產(chǎn)成本，而且水解后存在一定量的 木糖，所使用的面包酵母或者啤酒酵母本身不能代謝消耗木糖。但是，該發(fā)明中 并沒(méi)有注明所使用的面包或者啤酒酵母是否為能代謝木糖的基因工程面包酵母。
總之，依靠現(xiàn)有技術(shù)來(lái)生產(chǎn)L-阿拉伯糖都存在生產(chǎn)成本過(guò)高，對(duì)環(huán)境不友 好以及提取純度不高的缺點(diǎn)，因此開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟(jì)高效的提取方法對(duì)降低生產(chǎn)成本 非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從木糖母液以及生物質(zhì)酸
水解液中提取L-阿拉伯糖的方法。本發(fā)明的方法通過(guò)特定酵母消耗除L-阿拉伯 糖以外的雜糖，從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中高效提取L-阿拉伯糖。本發(fā) 明的提取方法無(wú)污染、生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的從生產(chǎn)木糖的木糖母 液以及生物質(zhì)酸水解液中分離提取L-阿拉伯糖。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明菌株的獲得本發(fā)明所用的酵母菌菌株由酵母菌菌種庫(kù)中經(jīng)過(guò)篩選分 離并經(jīng)過(guò)馴化而得到。分離方法為將保存在石蠟油里面的酵母菌先接種到Y(jié)PD 固體平板上活化，然后逐一接種含P/。木糖的YNB、 1%卜阿拉伯糖的YNB、 1%半乳 糖的YNB、 W木糖醇的YNB固體平板上，得到一株除了不能在含1%L-阿拉伯糖的 YNB上生長(zhǎng)但能在其它三種培養(yǎng)基上旺盛生長(zhǎng)的酵母Y161，經(jīng)鑒定為微生物菌株 德巴利酵母屬(Debaryomyces， spp)的酵母。
本發(fā)明包括以下步驟
第一步、木糖母液和生物質(zhì)的預(yù)處理
(1) 木糖母液的預(yù)處理將木糖母液用蒸餾水稀釋3-10倍，加入氮源和
無(wú)機(jī)鹽，氮源的添加質(zhì)量為稀釋后木糖母液質(zhì)量的0.2%到3%;無(wú)機(jī)鹽的添加質(zhì) 量為稀釋后木糖母液質(zhì)量的0.05%到0.3%;
(2) 生物質(zhì)的預(yù)處理將生物質(zhì)用體積百分比為0.5%-4%的酸液進(jìn)行水 解；將水解液中和至pH4.5-6.0，收集上清液；將上清液通過(guò)離子交換樹(shù)脂以脫 除水解液里的陰陽(yáng)離子；然后將脫除離子后的水解液濃縮至折光率大于15;加 入氮源和無(wú)機(jī)鹽，氮源的添加質(zhì)量為生物質(zhì)酸水解液質(zhì)量的0.2%到3%;無(wú)機(jī)鹽
的添加質(zhì)量為生物質(zhì)酸水解液質(zhì)量的0.05%到0.3%;
第二步、將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的木糖母液和生物質(zhì)酸水解液進(jìn)行蒸汽濕熱滅菌制成 無(wú)菌培養(yǎng)基；
第三步、制備酵母一級(jí)種子液將保存在試管斜面上的德巴利酵母CGMCC 2480細(xì)胞接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基的試管中，在26-36。C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照 150-350rpm的攪拌速度，培養(yǎng)12-36小時(shí)；
第四步、制備酵母二級(jí)種子液將一級(jí)種子液全部加入到含一定量液體發(fā)酵
培養(yǎng)基的500ml搖瓶中，接種量按照5-20%的比率。培養(yǎng)條件同第三步；
第五步、制備酵母三級(jí)種子液將二級(jí)種子液全部加入到含一定量的液體發(fā)
酵培養(yǎng)基的2000ml的搖瓶中，接種量按照5-20%的比率。培養(yǎng)條件同第三步；
第六步、將第五步中制備的酵母三級(jí)種子液接種到第二步中得到的無(wú)菌發(fā)酵 培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)，酵母三級(jí)種子液的接種量按照體積比為5-20%，發(fā)酵溫度為 25-35°C，發(fā)酵時(shí)間為36-120小時(shí)，發(fā)酵攪拌電機(jī)轉(zhuǎn)速在100轉(zhuǎn)/分-600轉(zhuǎn)/分； 發(fā)酵過(guò)程中每間隔一定時(shí)間取樣并且檢測(cè)發(fā)酵液里各種糖的含量與相對(duì)純度，當(dāng) L-阿拉伯糖的相對(duì)純度大于80%時(shí)即可停止發(fā)酵；
第七步、發(fā)酵結(jié)束后去除酵母菌，發(fā)酵上清液進(jìn)行活性炭或者大孔樹(shù)脂進(jìn)行 脫色、離子交換樹(shù)脂進(jìn)行脫鹽、濃縮處理，得到澄清無(wú)色的發(fā)酵液；
第八步、在凈化后的發(fā)酵液中加入無(wú)水乙醇，加入無(wú)水乙醇的體積為凈化后 發(fā)酵液體積的2-8倍，再加入L-阿拉伯糖晶種后在4'C-3(TC下結(jié)晶，L-阿拉伯糖 晶種的添加質(zhì)量為凈化后發(fā)酵液的質(zhì)量的10%;
第九步、將含晶懸液離心，用體積百分比為95%的乙醇洗滌晶體，干燥后得 到L-阿拉伯糖晶體。
所述第一步中的木糖母液用蒸餾水稀釋是指為了提高酵母的發(fā)酵效率，使 得酵母能在最少的時(shí)間內(nèi)將除L-阿拉伯糖以外的單糖代謝，需要對(duì)木糖母液進(jìn) 行一定倍數(shù)的稀釋，本發(fā)明優(yōu)選對(duì)木糖母液稀釋4-6倍。如果稀釋倍數(shù)過(guò)低，酵 母發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，而且雜糖代謝不完全；稀釋倍數(shù)過(guò)高，雖然能減少發(fā)酵時(shí)間，雜 糖代謝完全，但是增加了后續(xù)濃縮的倍數(shù)，增加了能源的消耗。
所述第一步中的氮源為酵母粉、酵母膏、酵母抽提物、豆餅粉、玉米漿、棉
籽粉、硫酸銨、尿素。但是由于酵母膏與玉米漿顏色深而且本身除了含有氮源外 還含有很多其它雜質(zhì)，而且粘度大增加了操作的難度，增加了后續(xù)分離純化的負(fù) 荷。在本發(fā)明中優(yōu)選酵母粉、酵母抽提物、豆餅粉以及棉籽粉添加適量的硫酸銨。 所述第一步中的無(wú)機(jī)鹽為硫酸鎂以及磷酸氫二鉀，其中硫酸鎂的添加質(zhì)量為 生物質(zhì)酸水解液質(zhì)量的0.01-0.04%，磷酸氫二鉀的添加質(zhì)量為生物質(zhì)酸水解液質(zhì) 量的0.05-0.2%。
所述第一步中的生物質(zhì)包括玉米皮、麥麩、玉米芯、甘蔗渣、稻殼、棉籽殼、 甜菜粕、酒糟等富含阿拉伯聚糖任何植物纖維。由于玉米皮、甜菜粕、稻殼中阿 拉伯聚糖含量比較高(可以達(dá)到15%以上)，所以優(yōu)選玉米皮、甜菜粕與稻殼， 而且這些原料來(lái)源廣泛。先將上述生物質(zhì)用清水洗凈除去表面的灰分，用0.2% 的硫酸在115'C條件下預(yù)水解60分鐘，放出預(yù)水解液。然后在2%的硫酸或者鹽 酸在120'C條件下繼續(xù)水解2小時(shí)，將水解液中和至pH4.5以上。過(guò)濾得到透明 淡黃色的水解液。對(duì)于玉米芯、甘蔗渣、酒糟等預(yù)水解是必需的，能夠降低后續(xù) 水解液的雜質(zhì)的成分含量，提高后續(xù)發(fā)酵的效率。
所述第一步中的離子交換樹(shù)脂為鈉型離子交換樹(shù)脂，可以交換去除水解液中 絕大部分鈣離子，因?yàn)椴捎玫闹泻蛣┦茄趸}，中和后鈣離子在水解液中的含量 達(dá)到飽和，大量的鈣離子存在會(huì)嚴(yán)重抑制酵母的發(fā)酵效率，所以必須經(jīng)過(guò)離子交 換將大部分鈣離子去除。經(jīng)過(guò)一步鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂去除鈣離子，可以再經(jīng)過(guò) 陰離子交換樹(shù)脂去除硫酸根離子。
所述第一步中的氮源可以是單一的氮源，也可以是兩種以上的氮源的混合， 比如同時(shí)添加酵母粉和棉籽粉、同時(shí)添加酵母粉、豆餅粉和硫酸銨，也可以只添 加酵母粉，但是混合氮源的發(fā)酵效果要好于單一氮源。混合氮源的質(zhì)量比為酵
母粉和棉籽粉的質(zhì)量比為h 1;酵母粉、豆餅粉和硫酸銨的質(zhì)量為1: 1: 0.2 。
所述第一步中的無(wú)機(jī)鹽是指硫酸鎂與磷酸二氫鉀，其含量分別是0.02%與 0.2%。
所述第二步中的滅菌方法采用蒸汽濕熱滅菌，在108"C下滅菌20分鐘，不
宜采用115r以上的溫度，否則含高濃度糖的發(fā)酵液容易焦化，影響酵母發(fā)酵效率。
所述第七步中的離心是指發(fā)酵結(jié)束后采用小型壓濾機(jī)將酵母細(xì)胞過(guò)濾或者 采用低速離心(4000rpm)將酵母細(xì)胞離心下來(lái)。在澄清的發(fā)酵液中加入粉末型 活性炭或者將發(fā)酵液通入脫色樹(shù)脂進(jìn)行脫色。所用的脫色樹(shù)脂的型號(hào)為D301 (山 東東大化工股份有限公司生產(chǎn))，脫色樹(shù)脂的參數(shù)為直徑為4cm，高度為60cm， 其中柱床高50cm，流速控制在每分鐘100毫升以內(nèi)。采用活性炭脫色時(shí)，在澄 清發(fā)酵液中加入質(zhì)量百分比為2-5%的粉末型活性炭，在90'C下以150轉(zhuǎn)速攪拌， 脫色60-120分鐘。再將脫色好的發(fā)酵液經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子-陰離子-陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，直 到電導(dǎo)率低于20us/cm。再濃縮到折光率為60%以上。加入2-8倍的無(wú)水乙醇， 充分混勻，再加入質(zhì)量百分比為5-10%的L-阿拉伯糖晶種，緩慢攪拌，在4-30 。C下結(jié)晶20-30小時(shí)。離心分離晶體，加入2倍質(zhì)量的體積百分比為95%的乙醇 洗滌2-3次，干燥晶體，得到純度大于98y。的L-阿拉伯糖白色粉末晶體。
本發(fā)明所述的一種消耗雜糖的酵母菌株CGMCC 2480的生物學(xué)特性如下
1、 形態(tài)特征該菌株為細(xì)胞圓形或卵圓形，出芽生殖。
2、 培養(yǎng)特征該菌株在YPD培養(yǎng)基上培養(yǎng)形成菌落，菌落圓形，邊緣光滑， 乳白色，表面微濕潤(rùn)。
3、 菌株的生理生化特性能利用葡萄糖，半乳糖、木糖，木糖醇，山梨醇， 甘露醇，不利用L-阿拉伯糖以及L-阿拉伯糖醇。最適培養(yǎng)溫度為30-34°C，最 適生長(zhǎng)pH值為5.0-7.5。
4、 菌株具有良好的穩(wěn)定性將該菌株置于-201:含30%的甘油中保存，傳 代20次以上后仍然保持菌株的活性穩(wěn)定。
本發(fā)明選用消耗雜糖的酵母菌株，通過(guò)發(fā)酵培養(yǎng)可以將木糖母液或者生物質(zhì) 酸水解液中除L-阿拉伯糖以外的其它糖類代謝消耗，從而達(dá)到從木糖母液和生 物質(zhì)酸水解液中高效提取L-阿拉伯糖的目的。本發(fā)明所利用的酵母菌能利用由 木糖轉(zhuǎn)變而成的木糖醇，能將98%以上的木糖醇代謝消耗。除了能高效的利用母 液或者水解液里的木糖醇外，該酵母菌株還能高效利用半乳糖以及甘露糖。發(fā)酵 結(jié)束后其它雜糖的含量少于10%。同時(shí)，該酵母菌株雖然也能將部分L-阿拉伯 糖轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)-阿拉伯糖醇，但是轉(zhuǎn)變的量很少，小于5%，對(duì)后續(xù)分離純化影響很 小。而且該酵母的耐受性好，木糖母液不需要經(jīng)過(guò)脫色以及脫毒前處理即能直接
用水稀釋一定倍數(shù)進(jìn)行發(fā)酵，而不會(huì)影響其生長(zhǎng)與發(fā)酵的效率。本發(fā)明所的提取 L-阿拉伯糖的方法不需要用到層析的步驟即能制備純度大于98%的L-阿拉伯糖， 大大減少了分離純化的成本與步驟。采用本發(fā)明提供的方法尤其是從木糖母液中 提取L-阿拉伯糖的方法，耗能少，污染低，能夠變廢為寶，很好的解決了目前 困擾木糖生產(chǎn)廠家木糖母液處理的問(wèn)題。
本發(fā)明所使用的菌株為
菌株分類命名德巴利酵母(Debaryomyces， spp)，
保藏單位名稱中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)， 保藏日期2008年5月4日， 保藏號(hào)CGMCC 2480。


圖l發(fā)酵前木糖母液的HPLC分析圖。
圖2從木糖母液發(fā)酵液中分離純化的L-阿拉伯糖晶體的HPLC分析圖。
圖3木糖母液發(fā)酵后的HPLC分析圖。
圖4生物質(zhì)酸水解液發(fā)酵后的HPLC分析圖。
圖5從生物質(zhì)酸水解液中分離純化的L-阿拉伯糖晶體的HPLC分析圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下 進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí) 施例。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制 造廠商所建議的條件。
實(shí)施例1
量取1000ml木糖母液(來(lái)自山東福田藥業(yè)有限公司)，此母液為用玉米芯水 解液結(jié)晶木糖后殘留下的淡褐色粘稠液體，該母液含有木糖50-70%， L-阿拉伯 糖15-20%,葡萄糖10-15%，半乳糖3-8%以及7%以下的其它雜糖(均按干物質(zhì) 的質(zhì)量百分比計(jì))，該母液的HPLC分析如圖l所示木糖母液里面的成分很復(fù) 雜，其中木糖占50%以上，L-阿拉伯糖占20%左右，葡萄糖占15%左右，半乳 糖占10%左右。加入質(zhì)量百分比為1%的酵母粉(OXOID公司生產(chǎn))、質(zhì)量百分
比為0.01%的無(wú)水硫酸鎂和質(zhì)量百分比為0.1%的磷酸二氫鉀，用去離子水稀釋 到2.7L (母液稀釋3倍)，充分溶解，轉(zhuǎn)入10L的發(fā)酵罐，離位滅菌，滅菌條件 為115°C下滅菌20分鐘。將保存在試管斜面上的德巴利酵母CGMCC2480接種 到含5ml發(fā)酵培養(yǎng)基的50ml的試管中，在26'C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照200rpm的攪 拌速度，培養(yǎng)24小時(shí)得到一級(jí)種子液；將一級(jí)種子液5ml全部加入到含50ml 發(fā)酵培養(yǎng)基的500ml搖瓶中，在32"C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照250rpm的攪拌速度，培 養(yǎng)12小時(shí)得到二級(jí)種子液；將二級(jí)種子液60ml全部加入到含300ml發(fā)酵培養(yǎng) 基的2000ml的搖瓶中，在3(TC下進(jìn)行培養(yǎng)，按照250rpm的攪拌速度，培養(yǎng)24 小時(shí)得到三級(jí)種子液;再將此三級(jí)種子液按照10%的體積比全部接種到發(fā)酵罐中 進(jìn)行發(fā)酵，在32。C， 300rpm條件下發(fā)酵120小時(shí)。離心分離酵母菌體，在澄清 發(fā)酵液中加入粉末活性炭30克，80。C脫色60分鐘，轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分，濾布過(guò) 濾除去活性炭，重復(fù)脫色3次。無(wú)色的發(fā)酵液再進(jìn)行離子交換處理依次通過(guò) D001型陽(yáng)離子交換柱，D201型陰離子交換柱以及D001型陽(yáng)離子交換柱，濾液 通過(guò)交換柱的流速為每分鐘100毫升。檢測(cè)流出液的電導(dǎo)率，當(dāng)流出液的電導(dǎo)率 低于20iis/cm時(shí)停止離子交換。將脫鹽后的發(fā)酵液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到原來(lái)體 積的三分之一，加入6倍體積的無(wú)水乙醇，緩慢加入L-阿拉伯糖含量的10%的 L-阿拉伯糖種晶(此處加入10克晶種)，然后，輕輕攪拌，20'C放置24小時(shí)充 分結(jié)晶，離心得到白色晶體，再用體積比為95%的乙醇洗滌二次，然后干燥，稱 重得到78克干燥的L-阿拉伯糖晶體。經(jīng)HPLC分析，結(jié)果如圖2所示從木糖 母液發(fā)酵液中分離純化的L-阿拉伯糖晶體的HPLC的純度可以達(dá)到98%。 實(shí)施例2
量取1000ml木糖母液(來(lái)自山東福田藥業(yè)有限公司)，加入質(zhì)量百分比為 0.1%的酵母粉(OXOID公司生產(chǎn))、0.1%豆餅粉以及0.01%無(wú)水硫酸鎂與0.04% 磷酸二氫鉀，用去離子水稀釋到4500ml (母液稀釋5倍)，充分溶解，轉(zhuǎn)入10 升的發(fā)酵罐，離位滅菌，滅菌條件為115'C下滅菌30分鐘。將保存在試管斜面 的上的德巴利酵母CGMCC 2480接種到含5ml發(fā)酵培養(yǎng)基的50ml的試管中，在 36'C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照150rpm的攪拌速度，培養(yǎng)12小時(shí)得到一級(jí)種子液；將 一級(jí)種子液2.5ml全部加入到含50ml發(fā)酵培養(yǎng)基的500ml搖瓶中，在35'C下進(jìn)
行培養(yǎng)，按照250rpm的攪拌速度，培養(yǎng)12小時(shí)得到二級(jí)種子液；將二級(jí)種子 液25ml全部加入到含500ml發(fā)酵培養(yǎng)基的2000ml的搖瓶中，在35'C下進(jìn)行培 養(yǎng)，按照250rpm的攪拌速度，培養(yǎng)24小時(shí)得到三級(jí)種子液；再將此三級(jí)種子 液按照5%的體積比全部接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵，在35°C, 600rpm條件下發(fā) 酵48小時(shí)，此時(shí)對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行HPLC分析檢測(cè)L-阿拉伯糖的純度，結(jié)果如圖3 所示木糖母液經(jīng)過(guò)酵母Y161發(fā)酵36-120小時(shí)后，發(fā)酵液里L(fēng)-阿拉伯糖占絕 大多數(shù)，純度可以達(dá)到總糖的95%以上，L-阿拉伯糖的保留時(shí)間為10.898min。。 離心分離酵母菌體，在澄清發(fā)酵液中加入粉末活性炭30克，80。C脫色60分鐘， 轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分，濾布過(guò)濾除去活性炭，重復(fù)脫色3次。無(wú)色的發(fā)酵液再進(jìn)行 離子交換處理:依次通過(guò)D001型陽(yáng)離子交換柱，D201型陰離子交換柱以及DOOl 型陽(yáng)離子交換柱(山東大大化工股份有限公司生產(chǎn))，濾液通過(guò)交換柱的流速為 每分鐘100毫升。檢測(cè)流出液的電導(dǎo)率，當(dāng)流出液的電導(dǎo)率低于10lis/cm時(shí)停 止離子交換。將脫鹽后的發(fā)酵液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到原來(lái)體積的五分之一，加入 2倍體積的無(wú)水乙醇，緩慢加入10克L-阿拉伯糖晶種，然后，輕輕攪拌，3(TC 放置24小時(shí)充分結(jié)晶，離心得到白色晶體，再用95%乙醇洗滌二次，然后干燥， 得到88克干燥的L-阿拉伯糖晶體。經(jīng)HPLC分析，結(jié)果如圖2所示此晶體中 L-阿拉伯糖的純度在98%以上。 實(shí)施例3
量取700ml木糖母液(來(lái)自山東昌邑佳和糖業(yè)有限公司)，此母液為用玉米 芯水解液結(jié)晶木糖后殘留下的深褐色粘稠液體，該母液含有木糖45-70%, L-阿 拉伯糖10-20%，葡萄糖10-20%，半乳糖3-8%以及7%以下的其它雜糖(均按干 物質(zhì)質(zhì)量百分比計(jì))。加入質(zhì)量百分比為3%的酵母粉(湖北安琪股份有限公司生 產(chǎn))以及0.1%無(wú)水硫酸鎂與0.2%磷酸二氫鉀，用去離子水稀釋到6.3升(母液 稀釋10倍)，充分溶解，轉(zhuǎn)入10升的發(fā)酵罐，離位滅菌，滅菌條件為115'C下 滅菌20分鐘。將保存在試管斜面的上的德巴利酵母CGMCC 2480接種到含5ml 發(fā)酵培養(yǎng)基的50ml的試管中，在3(TC下進(jìn)行培養(yǎng)，按照350rpm的攪拌速度， 培養(yǎng)36小時(shí)得到一級(jí)種子液；將一級(jí)種子液10ml全部加入到含50ml發(fā)酵培養(yǎng) 基的500ml搖瓶中，在28'C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照250rpm的攪拌速度，培養(yǎng)12小
時(shí)得到二級(jí)種子液；將二級(jí)種子液50ml全部加入到含350ml發(fā)酵培養(yǎng)基的 2000ml的搖瓶中，共兩瓶700ml種子液，在28'C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照250rpm的 攪拌速度，培養(yǎng)24小時(shí)得到三級(jí)種子液；再將此三級(jí)種子液按照20%的體積比 全部接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵，在25'C， 100轉(zhuǎn)電機(jī)攪拌條件下發(fā)酵36小時(shí)。 離心分離酵母菌體，在澄清發(fā)酵液中加入粉末活性炭50克，8(TC脫色60分鐘， 轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分，濾布過(guò)濾除去活性炭，再將活性炭脫色液經(jīng)過(guò)D301脫色樹(shù)脂 進(jìn)一步脫色。無(wú)色的發(fā)酵液再進(jìn)行離子交換處理依次通過(guò)001*7型陽(yáng)離子交換 柱，201*7型陰離子交換柱以及001*7型陽(yáng)離子交換柱(上海樹(shù)脂廠有限公司生 產(chǎn))，濾液通過(guò)交換柱的流速為每分鐘IOO毫升。檢測(cè)流出液的電導(dǎo)率，當(dāng)流出 液的電導(dǎo)率低于10iis/cm時(shí)停止離子交換。將脫鹽后的發(fā)酵液通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃 縮到原來(lái)體積的十分之一，加入8倍體積的無(wú)水乙醇，緩慢加入15克晶種，然 后，輕輕攪拌，4。C放置24小時(shí)充分結(jié)晶，離心得到白色晶體，再用95%乙醇洗 漆二次，然后干燥，得到57克干燥的L-阿拉伯糖晶體。經(jīng)HPLC分析，此晶體 中L-阿拉伯糖的純度在98%以上。 實(shí)施例4
量取500ml木糖母液(來(lái)自吉林江南糖醇有限公司)，此母液為用玉米芯水 解液結(jié)晶木糖后殘留下的深褐色粘稠液體，該母液含有木糖50-75%， L-阿拉伯 糖10-20%，葡萄糖10-20%，半乳糖3-8%以及7%以下的其它雜糖(均按干物質(zhì) 質(zhì)量百分比計(jì))。加入質(zhì)量百分比為1.0%的酵母粉(湖北安琪股份有限公司生 產(chǎn))、0.5%棉籽粉以及0.02%無(wú)水硫酸鎂與0.2%磷酸二氫鈉，用去離子水稀釋到 6.75升(母液稀釋15倍)，充分溶解，轉(zhuǎn)入10升的發(fā)酵罐，離位滅菌，滅菌條 件為115'C下滅菌30分鐘。將保存在試管斜面的上的德巴利酵母CGMCC 2480 接種到含5ml發(fā)酵培養(yǎng)基的50ml的試管中，在32'C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照200rpm 的攪拌速度，培養(yǎng)24小時(shí)得到一級(jí)種子液;將一級(jí)種子液5ml全部加入到含50ml 發(fā)酵培養(yǎng)基的500ml搖瓶中，在32"C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照250rpm的攪拌速度，培 養(yǎng)12小時(shí)得到二級(jí)種子液；將二級(jí)種子液50ml全部加入到含375ml發(fā)酵培養(yǎng) 基的2000ml.的搖瓶中，共兩瓶750ml種子液，在32。C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照250rpm 的攪拌速度，培養(yǎng)24小時(shí)得到三級(jí)種子液；再將此三級(jí)種子液按照10%的體積
比全部接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵，在32。C， 400轉(zhuǎn)電機(jī)攪拌條件下發(fā)酵36小時(shí)。 下面的分離純化過(guò)程同實(shí)施例3,得到47克干燥的L-阿拉伯糖晶體。經(jīng)HPLC 分析，此晶體中L-阿拉伯糖的純度在98。/。以上。 實(shí)施例5
稱取200克千酒糟，用自來(lái)水洗凈灰塵與雜質(zhì)，將水濾干，加入1200ml 0.2% 濃度的硫酸在115'C預(yù)水解60分鐘(在高壓滅菌器中水解)，去除水解液，在預(yù) 水解過(guò)的酒糟中加入800ml的體積比為2%的硫酸，在120。C下水解120分鐘。 壓濾得到淡黃色的水解液1000ml。將水解液用CaO中和至pH4.5以上，過(guò)濾除 去沉淀得到澄清的水解液。將水解液通過(guò)Na型陽(yáng)離子交換柱(D001)和鈉型離 子交換樹(shù)脂(FDL-18)(山東東大化工股份有限公司生產(chǎn))除去絕大多數(shù)Ca^離 子，再通過(guò)C1型陰離子交換柱將S042—離子除去。所用的離子交換柱的參數(shù)為 直徑為4cm，高為60cm，流速每分鐘50毫升。濃縮過(guò)程中不斷取樣并且使用折 光儀(阿貝折光儀，上海光學(xué)儀器五廠生產(chǎn))測(cè)量折光率，濃縮至折光率為20%。 得到200ml濃縮的水解液，折光率為21.45%。在此水解液中加入質(zhì)量百分比為 1.5%的酵母粉(安琪酵母)、0.02%的硫酸鎂以及0.1%的磷酸二氫鉀，充分混勻 溶解，115。C下滅菌20分鐘。將保存在試管斜面上的德巴利酵母CGMCC2480 接種到含5ml發(fā)酵培養(yǎng)基的50ml的試管中，在28"C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照200rpm 的攪拌速度，培養(yǎng)24小時(shí)得到一級(jí)種子液;將一級(jí)種子液5ml全部加入到含50ml 發(fā)酵培養(yǎng)基的500ml搖瓶中，在28'C下進(jìn)行培養(yǎng)，按照250rpm的攪拌速度，培 養(yǎng)12小時(shí)得到二級(jí)種子液；取50ml 二級(jí)種子液加入到上述滅菌的發(fā)酵培養(yǎng)基 中。此處發(fā)酵培養(yǎng)基的成分為折光率為20%的水解液100毫升，加入1克酵母 粉(安琪酵母)，0.01%硫酸鎂，0.2%磷酸二氫鉀，溶解，滅菌。在250rpm， 32 'C下發(fā)酵培養(yǎng)60小時(shí)，離心分離酵母菌得到澄清的發(fā)酵液。加入5克粉末活性 炭，在85'C下攪拌脫色(100rpm) 60分鐘，重復(fù)直到發(fā)酵液顏色基本無(wú)色或者 淡黃色。再經(jīng)過(guò)DOOl、 D201以及D001離子交換樹(shù)脂去除鹽離子得到潔凈的發(fā) 酵液，濃縮到折光率70%，加入5倍體積的無(wú)水乙醇，混勻，然后加入l克L-阿拉伯糖晶種，混勻，在4。C下結(jié)晶。離心分離晶體，用體積百分比為95%的乙 醇洗滌一次，干燥得到5.7克L-阿拉伯糖白色粉末結(jié)晶。
實(shí)施例6
稱取200克干甘蔗渣，用自來(lái)水洗凈灰塵與雜質(zhì)，將水濾干，加入1200ml 體積百分比為0.5%的鹽酸溶液，在115t下預(yù)水解60分鐘(在高壓滅菌器中水 解)，去除水解液，加入800ml體積百分比為1.5%的鹽酸溶液，在12(TC下水解 120分鐘。壓濾得到淡黃色的水解液1000ml。將水解液用CaO中和至pH5.0以 上，過(guò)濾除去沉淀得到澄清的水解液。將水解液通過(guò)Na型陽(yáng)離子交換柱(DOOl) 和鈉型離子交換樹(shù)脂(FDL-18)(山東東大化工股份有限公司生產(chǎn))除去絕大多 數(shù)C^+離子，再通過(guò)C1型陰離子交換柱將S0^離子除去。所用的離子交換柱的 參數(shù)為直徑為4cm，高為60cm，流速每分鐘50毫升。濃縮過(guò)程中不斷取樣并 且使用折光儀(阿貝折光儀，上海光學(xué)儀器五廠生產(chǎn))測(cè)量折光率，濃縮至折光 率為20%。得到200ml濃縮的水解液，折光率為21.45%。在此水解液中加入質(zhì) 量百分比為0.1%的酵母粉(OXOID公司生產(chǎn))、0.1%豆餅粉、0.01%無(wú)水硫酸鎂 與0.04%磷酸二氫鉀，充分混勻溶解，115'C下滅菌20分鐘。下面的步驟同實(shí)施 例5。干燥得到11.6克L-阿拉伯糖白色粉末結(jié)晶。
實(shí)施例7
稱取200克干玉米芯，用自來(lái)水洗凈灰塵與雜質(zhì)，將水抽濾干，加入1200ml 體積百分比為4M的硫酸溶液，在115"C下預(yù)水解60分鐘(在高壓滅菌器中水解)， 去除淡黃色水解液，再用清水洗滌一次，抽濾干水分。在加入800ml體積百分比 為2%的鹽酸溶液，在120° C下水解120分鐘。壓濾得到淡黃色的水解液750ml。 將水解液用CaO中和至pH6.0以上，過(guò)濾除去沉淀得到澄清的水解液。將水解 液通過(guò)Na型陽(yáng)離子交換柱(D001)和鈉型離子交換樹(shù)脂(FDL-18)(山東東大 化工股份有限公司生產(chǎn))除去絕大多數(shù)(^2+離子，再通過(guò)Cl型陰離子交換柱將 SO^離子除去。所用的離子交換柱的參數(shù)為直徑為4cm，高為60cm，流速每 分鐘50毫升。濃縮過(guò)程中不斷取樣并且使用折光儀(阿貝折光儀，上海光學(xué)儀 器五廠生產(chǎn))測(cè)量折光率，濃縮至折光率為20%。得到200ml濃縮的水解液， 折光率為21.45%。在此水解液中加入質(zhì)量百分比為1.5%的酵母粉(安琪酵母)、 0.1%無(wú)水硫酸鎂與0.2%磷酸二氫鉀，充分混勻溶解，115'C下滅菌20分鐘。下 面的步驟同實(shí)施例5。水解液發(fā)酵結(jié)束后取樣HPLC分析其L-阿拉伯糖的純度，
結(jié)果如圖4所示玉米芯水解液經(jīng)過(guò)酵母Y161發(fā)酵36-120小時(shí)后，發(fā)酵液里 L-阿拉伯糖占絕大多數(shù)，純度可以達(dá)到總糖的卯％以上。干燥得到9.6克L-阿拉 伯糖白色粉末結(jié)晶，HPLC分析其純度，結(jié)果如圖5所示從玉米芯水解液中分 離純化的L-阿拉伯糖晶體的HPLC的純度可以達(dá)到99%。。 實(shí)施例8
稱取200克干玉米皮，加入1500ml體積百分比為1%的鹽酸溶液，在120 "C下水解120分鐘。壓濾得到淡黃色的水解液1200ml。下面的中和、脫色、發(fā) 酵與純化步驟同實(shí)施例5。干燥得到17.5克L-阿拉伯糖白色粉末結(jié)晶。
權(quán)利要求
1.一種從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法，其特征在于，包括如下步驟第一步、木糖母液和生物質(zhì)的預(yù)處理(1)木糖母液的預(yù)處理將木糖母液用蒸餾水稀釋3-10倍，加入氮源和無(wú)機(jī)鹽，氮源的添加質(zhì)量為稀釋后木糖母液質(zhì)量的0.2％到3％，無(wú)機(jī)鹽的添加質(zhì)量為稀釋后木糖母液質(zhì)量的0.05％到0.3％；(2)生物質(zhì)的預(yù)處理將生物質(zhì)用體積百分比為0.5％-4％的酸液進(jìn)行水解，將水解液中和至pH4.5-6.0，收集上清液，將上清液通過(guò)離子交換樹(shù)脂以脫除水解液里的陰陽(yáng)離子，然后將脫除離子后的水解液濃縮至折光率大于15，加入氮源和無(wú)機(jī)鹽，氮源的添加質(zhì)量為生物質(zhì)酸水解液質(zhì)量的0.2％到3％，無(wú)機(jī)鹽的添加質(zhì)量為生物質(zhì)酸水解液質(zhì)量的0.05％到0.3％；第二步、將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的木糖母液和生物質(zhì)酸水解液進(jìn)行蒸汽濕熱滅菌制成無(wú)菌培養(yǎng)基；第三步、制備酵母一級(jí)種子液將保存在試管斜面上的德巴利酵母CGMCC2480細(xì)胞接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基的試管中，在26-36℃下進(jìn)行培養(yǎng)，按照150-350rpm的攪拌速度，培養(yǎng)12-36小時(shí)；第四步、制備酵母二級(jí)種子液將一級(jí)種子液全部加入到含一定量液體發(fā)酵培養(yǎng)基的500ml搖瓶中，接種量按照5-20％的比率。培養(yǎng)條件同第三步；第五步、制備酵母三級(jí)種子液將二級(jí)種子液全部加入到含一定量的液體發(fā)酵培養(yǎng)基的2000ml的搖瓶中，接種量按照5-20％的比率，培養(yǎng)條件同第三步；第六步、將第五步中制備的酵母三級(jí)種子液接種到第二步中得到的無(wú)菌發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)，酵母三級(jí)種子液的接種量按照體積比為5-20％，發(fā)酵溫度為25-35℃，發(fā)酵時(shí)間為36-120小時(shí)，發(fā)酵攪拌電機(jī)轉(zhuǎn)速在100轉(zhuǎn)/分-600轉(zhuǎn)/分，發(fā)酵過(guò)程中每間隔一定時(shí)間取樣并且檢測(cè)發(fā)酵液里各種糖的含量與相對(duì)純度，當(dāng)L-阿拉伯糖的相對(duì)純度大于80％時(shí)即可停止發(fā)酵；第七步、發(fā)酵結(jié)束后去除酵母菌，發(fā)酵上清液進(jìn)行活性炭或者大孔樹(shù)脂進(jìn)行脫色、離子交換樹(shù)脂進(jìn)行脫鹽、濃縮處理，得到澄清無(wú)色的發(fā)酵液；第八步、在凈化后的發(fā)酵液中加入無(wú)水乙醇，加入無(wú)水乙醇的體積為凈化后發(fā)酵液體積的2-8倍，再加入L-阿拉伯糖晶種后在4℃-30℃下結(jié)晶，L-阿拉伯糖晶種的添加質(zhì)量為凈化后發(fā)酵液的質(zhì)量的10％；第九步、將含晶懸液離心，用體積百分比為95％的乙醇洗滌晶體，干燥后得到L-阿拉伯糖晶體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法，其特征是所述生物質(zhì)包括玉米皮、麥麩、玉米芯、甘蔗渣、稻殼、棉籽殼、甜菜粕、酒糟等富含阿拉伯聚糖的植物纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法，其特征是所述第一步中的氮源選自酵母膏、酵母粉、酵母抽提物、玉米槳、大豆餅粉、棉籽粉，硫酸銨、尿素中的至少一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法，其特征是所述第一步中的無(wú)機(jī)鹽選自無(wú)水硫酸鎂、七水硫酸鎂、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉中的至少一種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法，其特征是所述第一步中的無(wú)機(jī)鹽為硫酸鎂和磷酸氫二鉀，其中硫酸鎂的添加質(zhì)量為生物質(zhì)酸水解液質(zhì)量的0.01-0.04%，磷酸氫二鉀的添加 質(zhì)量為生物質(zhì)酸水解液質(zhì)量的0. 05-0. 2%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯 糖的方法，其特征是所述第二步中的滅菌方法為蒸汽濕熱滅菌，在10『C下滅 菌20分鐘。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯 糖的方法，其特征是所述第一步中的離子交換樹(shù)脂為鈉型離子交換樹(shù)脂。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法，其特征是所述第七步中采用脫色樹(shù)脂進(jìn)行脫色，脫色樹(shù)脂的參數(shù)為 直徑為4cm，高度為60cm，其中柱床高50cm，流速控制在每分鐘100毫升以內(nèi)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯 糖的方法，其特征是所述第七步中采用活性炭脫色，在澄清發(fā)酵液中加入粉末 型活性炭，其質(zhì)量為發(fā)酵液質(zhì)量的2%-5%，在9(TC下以150轉(zhuǎn)速攪拌，脫色60-120分鐘。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種從木糖母液以及生物質(zhì)酸水解液中提取L-阿拉伯糖的方法，主要步驟如下第一步木糖母液和生物質(zhì)預(yù)處理；第二步培養(yǎng)德巴利酵母菌Y161(Debaryomyces，spp)，保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)，保藏號(hào)為2480；第三步將培養(yǎng)好的酵母菌接種到木糖母液或者水解液中進(jìn)行培養(yǎng)；第四步發(fā)酵液脫色，并將脫色后的發(fā)酵液進(jìn)行離子交換；第五步將發(fā)酵液濃縮到含糖量大于70％；第六步加入無(wú)水乙醇和L-阿拉伯糖晶種進(jìn)行結(jié)晶；第七步用95％的乙醇洗滌晶體，干燥得到L-阿拉伯糖純品。本發(fā)明的方法具有無(wú)污染、成本低以及耗能少的優(yōu)點(diǎn)，適合L-阿拉伯糖的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C12P19/00GK101372700SQ20081004090
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者程海榮, 鄧子新 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué);淄博科銳控制系統(tǒng)工程有限公司