一株產(chǎn)果聚糖蔗糖酶的菌株和用該酶生產(chǎn)低聚乳果糖的方法
【專利摘要】一株產(chǎn)果聚糖蔗糖酶的菌株和用該酶生產(chǎn)低聚乳果糖的方法，屬于食品生物【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明涉及一株氯酚節(jié)桿菌（Arthrobacter?chlorophenolicus）SK33.001，已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為CCTCC?NO：M2013387。以此節(jié)桿菌為出發(fā)菌株，以蔗糖、乳糖為碳源，與氮源及無機鹽組成發(fā)酵培養(yǎng)基，發(fā)酵生產(chǎn)果聚糖蔗糖酶。發(fā)酵培養(yǎng)基以蔗糖、乳糖為主要碳源，以蛋白胨為主要氮源，發(fā)酵后經(jīng)檢測，在發(fā)酵液中果聚糖蔗糖酶酶活達(dá)2～200U/mL。將果聚糖蔗糖酶加到20%～60%的蔗糖、乳糖溶液中生產(chǎn)低聚乳果糖，轉(zhuǎn)化3～36h，轉(zhuǎn)化率達(dá)到35%以上。本發(fā)明所得低聚乳果糖產(chǎn)品安全可靠，是一種很有市場潛力的功能性甜味劑。
【專利說明】一株產(chǎn)果聚糖蔗糖酶的菌株和用該酶生產(chǎn)低聚乳果糖的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠生產(chǎn)果聚糖蔗糖酶的一種新的微生物及其培養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)果聚糖蔗糖酶，并將該酶用于轉(zhuǎn)化蔗糖、乳糖制備低聚乳果糖的方法，屬于食品生物【技術(shù)領(lǐng)域】。更具體地說，本發(fā)明涉及一株實驗室保藏的氯酹節(jié)桿菌iArthrobacter chlorophenoIicus)SK33.001，它能夠產(chǎn)生果聚糖蔗糖酶，并利用該果聚糖蔗糖酶轉(zhuǎn)化蔗糖、乳糖生成如下結(jié)構(gòu)的低聚乳果糖(O- β -D-galactopyranosyl -(1, 4) -O- a -D-glucopyranosyl- (I, 2) - β -D-fructofuranoside)。

【權(quán)利要求】
1.一株產(chǎn)果聚糖鹿糖酶的菌株，其分類命名為氯酹節(jié)桿菌iArthrobacterchlorophenolicus) SK33.001，已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為CCTCC NO:M 2013387。
2.用權(quán)利要求1所述的微生物氯酚節(jié)桿菌SK33.001發(fā)酵生產(chǎn)果聚糖蔗糖酶的方法，其特征在于步驟為: (1)種子培養(yǎng) 種子培養(yǎng)基:牛肉膏I~10g/L,蛋白胨I~5g/L, NaCl I~5g/L, pH7.0,去離子水配制； 種子培養(yǎng)條件:將氯酚節(jié)桿菌SK33.001接入種子培養(yǎng)基中，于25~30°C、160~240rpm的振蕩條件下培養(yǎng)12~24h ； (2)發(fā)酵培養(yǎng) 發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基:蔗糖5~50g/L，乳糖5~50g/L，控制蔗糖:乳糖質(zhì)量比1: 1，酵母膏I~20g/L,蛋白胨I~10g/L,磷酸氫二鉀I~5g/L,硫酸鎂0.1~lg/L,pH 6.5~7.5,去離子水配制； 發(fā)酵條件:種子液接種量為1%~5%，在25~30°C、攪拌速度為200~500rpm、空氣流量為5~30m3/(L.h)的條件下在發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵12~84h生產(chǎn)果聚糖蔗糖酶； (3)發(fā)酵后處理 通過離心法除去發(fā)酵液中的菌體，得到果聚糖蔗糖酶粗酶液；將果聚糖蔗糖酶粗酶液進(jìn)一步超濾濃縮，用3倍濃縮液體積的工業(yè)酒精沉淀蛋白質(zhì)，離心和冷凍干燥得到果聚糖蔗糖酶粗酶粉。
3.用權(quán)利要求2所述方法制備的果聚糖蔗糖酶轉(zhuǎn)化蔗糖和乳糖生產(chǎn)低聚乳果糖的方法，其特征是: 向質(zhì)量濃度分別為10%~30%的蔗糖、乳糖溶液中添加果聚糖蔗糖酶催化轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化反應(yīng)條件為:底物總糖質(zhì)量濃度范圍為20%~60%，酶對底物的用量為10~100U/g，pH 4.5~8.0，轉(zhuǎn)化反應(yīng)溫度為30~55°C，轉(zhuǎn)化反應(yīng)時間3~36h，得到含有低聚乳果糖的酶反應(yīng)液，用于制備低聚乳果糖糖漿、低聚乳果糖粉末或低聚乳果糖晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于制備低聚乳果糖糖漿，步驟為: (1)脫色 在含有低聚乳果糖的酶反應(yīng)液中添加酶反應(yīng)液固形物含量0.2%~2%的活性炭，在80°C下溫育30min，然后進(jìn)行硅藻土過濾，取脫色液； (2)濃縮 將脫色液真空蒸發(fā)濃縮至固形物含量為60%~95%，即得低聚乳果糖糖漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于制備低聚乳果糖粉末，步驟為: Cl)脫色 同權(quán)利要求4所述脫色步驟； (2)濃縮 將脫色液真空蒸發(fā)濃縮至固形物含量為20%~40%的濃縮液； (3)噴霧干燥 將麥芽糊精與以固形物含量干基計的低聚乳果糖濃縮液按照重量比1:1~5的比例混合，控制進(jìn)風(fēng)溫度170~180°C、出風(fēng)溫度為70~80°C，噴霧干燥，得到含麥芽糊精的低聚乳果糖粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于制備低聚乳果糖晶體，步驟為: (1)脫色 同權(quán)利要求4所述脫色步驟； (2)結(jié)晶 將脫色液濃縮至固形物含量為60%~95%，快速降溫至50°C，緩慢均勻添加低聚乳果糖晶種，晶種添加量為0.01%~?%，向濃縮液中緩慢加入0.2~2倍濃縮液體積的乙醇，通過12h的緩慢降溫過程溫度降至10°C，得含低聚乳果糖晶體的糖膏，用乙醇清洗去除晶體表面的雜質(zhì)，離心 分離，真空干燥至恒重，得低聚乳果糖晶體。
【文檔編號】C12N1/20GK104073456SQ201410327028
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】沐萬孟, 江波, 李文靜, 張濤 申請人:江南大學(xué)