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湖南海藻糖的提取方法

  • 发布时间:2023-02-14 09:29:51
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      海藻糖的提取方法

      由于海藻糖所表现出的独特的生物学活性,引起了人们的广泛关注,因此各国科学家投入巨大精力对其生产技术进行了大量的研究。海藻糖的制备方法目前包括微生物抽提法、微生物发酵法、酶合成法、基因工程法等。

      微生物提取法

      微生物提取法是以酵母、霉菌及其他含海藻糖的微生物为提取源。首先通过改变微生物的生长条件,使其体内积累更多的海藻糖,然后采用适当的方法将海藻糖提取出来。其工艺流程一般是:活性干酵母提取冷却离心上清液浓缩去醇去离子和蛋白浓缩结晶-过滤干燥成品。

      微生物提取法所用的微生物一般是酵母菌。因为酵母菌在对数生长期如处于"饥饿"状态(降低碳源、氮源),或提高温度、高渗透压等条件下,体内海藻糖的含量明显增加,可达细胞干重的20%。

      国内外对高产海藻糖菌株的选育、胞内海藻糖的提取、纯化等方面进行了大量的研究。哥米(Gomes)等选育出两株酵母菌,它们在热击条件下可大量合成海藻糖。邵漪等在70℃条件下使用60%70%的乙醇对活性干酵母进行提取,经后续处理最终海藻糖得率为11g/100g干酵母。韩少卿等使用膜装置对机体内海藻糖进行分离提取,海藻糖提取率达到85%以上,纯度在99%以上。

      目前这种工艺已相当成熟,但由于生产成本过高、收率较低的缺点未能在食品工业中得到广泛应用。

      微生物发酵法

      微生物发酵法顾名思义即通过微生物发酵生产海藻糖,再从发酵液中分离纯化,最终制得成品。

      通过诱变、细胞融合及基因重组等方法选育出高产海藻糖的菌株,采用高浓度的培养基及高渗发酵,并在发酵结束前,让菌体"饥饿"2-3h,可得到含海藻糖高的产物。

      肖冬光等采用诱变、基因重组选育海藻糖生产菌株,胞内海藻糖含量达23~25%,通过氮饥饿、热休克培养应激酵母细胞,休克处理合成胞外海藻糖,海藻糖含量可达10~16g/L,经超滤、离交,海藻糖收率>80%,结晶收率89%,海藻糖纯度>99%。赵玉巧等对产海藻糖啤酒酵母进行培养优化,最终发酵液中海藻糖的质量浓度可以达到1072mg/L。

      该方法转化率低,副产物多,在食品行业中也未大范围应用。

      酶合成法

      酶法生产主要是以葡萄糖、麦芽糖或者淀粉为底物,通过与海藻糖合成有关的酶的作用,转化为海藻糖。

      以淀粉为底物生产海藻糖,底物淀粉主要是马铃薯、甘薯、玉米、小麦、木薯五种,其中以木薯淀粉为原料海藻糖生成率高。也有文献介绍直接以麦芽糖为底物,使用海藻糖合酶生产海藻糖。不同的菌种海藻糖合酶酶解得率不同,其中以栖热水生菌海藻糖合成酶产率高,收率可以达到80%以上。

      2000年,南宁中诺生物工程有限责任公司成功开发出酶法转化木薯淀粉生产海藻糖的工艺,使我国成为世界上第二个酶法工业化生产海藻糖的国家。该工艺利用木薯淀粉由-淀粉酶、普鲁兰酶分解为短链糊精后,经海藻糖合酶作用转化生产海藻糖,精制后可制成含量为98.0%的食品级结晶海藻糖和含量为99.0%以上的高纯度结晶海藻糖。

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