[00140404]发酵法生产赤藓糖醇技术的研究

赤藓糖醇是一种新型的多元醇类甜味剂，口味与蔗糖相似，而发热量却接近零，食用后可避免普通糖品带来的高热量、糖尿病、龋齿等困扰，目前已引起了人们的高度重视。经急性、亚急性、慢性毒性试验等动物试验以及人体实验确认安全无毒，1990年，日本食品法规批准赤藓糖醇可直接作为食品配料；1997年，通过美国食品与药品管理局（FDA）批准，世界粮农组织(FA0)和世界卫生组织(WHO)联合组成的食品添加剂专家委员会(JECFA)批准赤藓糖醇作为食用甜味剂，无需规定ADI值，我国在GB 2760标准中也允许其在食品中应用。赤藓糖醇特殊的生理代谢特性和应用功能极大的刺激了人们研究开发赤藓糖醇生产技术的工作热情。到目前为止，关于赤藓糖醇的生产工艺技术主要有三种：提取法、化学合成法和生物发酵法。赤藓糖醇在某些蘑菇品种和海藻中的含量可高达5%，因此可以通过提取的方法生产。化学合成生产赤藓糖醇的工艺流程长、条件要求高、产品安全性差等不足，无法与发酵法比拟，因此目前研究和应用最多的是以淀粉为原料的发酵法生产赤藓糖醇的工艺方法。发酵法是以葡萄糖或淀粉水解糖为原料，经耐高渗酵母菌株发酵产生赤藓糖醇，经分离、提取、精制，获得高纯度的赤藓糖醇产品，具有条件温和、易于控制、环境友好、污染少、产品安全、原料来源丰富、成本低等优点，更易于实现规模生产。本研究从自然界高糖高渗环境中分离筛选赤藓糖醇生产菌株，并且从花粉样品中筛选到一株能够高产赤藓糖醇的菌株SFEp-32，然后采用多种诱变剂对该菌株进行诱变处理，选育获得一株高产突变株SFEp-N453，在此基础上，详细研究确定了赤藓糖醇发酵过程控制参数以及从发酵液中分离提取、精制赤藓糖醇的工艺技术路线，攻克了赤藓糖醇发酵残糖高、发酵速率慢、发酵周期长、提取收率低等诸多技术难题，完成了赤藓糖醇发酵工艺技术以及提取技术的中试及生产性实验，以葡萄糖为原料，100m^3发酵罐发酵赤藓糖醇最高产率达190g/L以上，转化率达53.1%；产品纯度达99%以上，各项理化卫生指标均达到出口要求。研究结果表明，本研究选育获得的赤藓糖醇生产菌性能稳定、发酵条件粗放、易于控制、发酵速度快、发酵残糖低，发酵副产物少，是一支优良的赤藓糖醇生产菌，研究确定的整套生产工艺技术路线简单易行，易于实现工业化生产。