專利名稱:以葡萄糖母液間發(fā)酵生產(chǎn)異維生素丙鈉的方法
本發(fā)明是關(guān)于葡萄糖母液為原料，使用螢光假單胞菌AS-5(Pseudmonas fluoresence AS-5)，通過深層發(fā)酵，把母液中的葡萄糖轉(zhuǎn)化為異維素丙鈉前體-2-酮基葡萄糖酸鈣(calcium 2-ketogluconate)，再經(jīng)甲酯化，烯醇化與內(nèi)酯化，合成異維生素丙鈉(sodium isovitain c)的方法。
異維生素丙鈉的這種發(fā)酵與合成相結(jié)合的制備方法，稱之為間接發(fā)酵法。此法國(guó)外已經(jīng)研究多年，1958年V.Fpfeifer等人利用葡萄糖為原料，通過深層發(fā)酵得到2-酮基葡萄糖酸鈣。1965年T·T.Misen-heimer等人進(jìn)一步提高了發(fā)酵收率，直到現(xiàn)在仍延用此法。但均以葡萄糖為原料用60-90%硝酸、甲酸、氫氧化鈉進(jìn)行甲酯化和轉(zhuǎn)化生產(chǎn)異維生素丙鈉。
本發(fā)明采用葡萄廠的大量廉價(jià)葡萄糖母液為碳源，該母液是指采用酶法或酸法水解山芋淀粉或玉米淀粉等在制造葡萄糖的生產(chǎn)過程中，離心分離出葡萄糖結(jié)晶后的母液，還原糖含量一般在35%-50%。
葡萄糖母液使用時(shí)不需預(yù)先處理，直接滅菌后加入發(fā)酵罐和其他無機(jī)鹽等成份配成發(fā)酵培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)還原糖含量在15%-20%之間，接種后在28℃發(fā)酵44小時(shí)，發(fā)酵轉(zhuǎn)化率在95%以上，發(fā)酵結(jié)束后將發(fā)酵液升溫至80℃，經(jīng)15分鐘將菌體殺死，加入活性碳和高嶺土，進(jìn)行過濾，濾液減壓濃縮后得到2-酮基葡萄糖酸鈣結(jié)晶。
2-酮基葡萄糖酸鈣再與工業(yè)甲醇、工業(yè)硝酸一起，在45-50℃下進(jìn)行甲酯化反應(yīng)，得到2-酮基葡萄酸甲酯，再將甲酯置入工業(yè)甲醇中與工業(yè)氫氧化鈉甲醇溶液在65-70℃進(jìn)行烯醇化和內(nèi)酯化反應(yīng)，得到異維生素丙鈉。再經(jīng)脫色、重結(jié)晶后即可得到異維生素丙鈉成品，質(zhì)量達(dá)到1981年版美國(guó)食品化學(xué)法規(guī)(Food chemial codox USA 1981)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
由于本發(fā)明采用廉價(jià)的原料，且生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，收率較高，使異維生素丙鈉的生產(chǎn)成本大幅度降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
同時(shí)，為葡萄糖廠大量葡萄糖母液合理利用開創(chuàng)了一條新的途徑。
現(xiàn)舉例說明如下例一先將螢光假單胞菌AS-5接種在牛肉汁瓊脂斜面培養(yǎng)基上，在28℃培養(yǎng)24小時(shí)，后再接種到種子搖瓶培養(yǎng)液中(培養(yǎng)液成份蛋白胨1%、葡萄糖1%、酵母膏0.2%、牛肉膏0.1%、硫酸鎂0.07%、玉米油0.2%，用自來水配制，調(diào)至PH7.0，分裝于帶擋板的三角瓶中)。28℃培養(yǎng)16小時(shí)，移種到用葡萄糖母液配制的發(fā)酵培養(yǎng)基中，該發(fā)酵培養(yǎng)基中含有葡萄糖母液1300毫升(用酶法水解山芋淀粉制取葡萄糖結(jié)晶后的一母，還原糖含量51%，折純糖為743克)、蛋白胨10克、玉米漿12克、MgSO4·7H2O1.2克、CaCO3200克，用自來水溶解，定容到4000毫升，調(diào)至PH8.0。常法滅菌后，在無菌條件下注入6升玻璃發(fā)酵罐，并將培養(yǎng)好的液體菌種也在無菌下接入發(fā)酵罐，在28℃，通氣培養(yǎng)44小時(shí)，即可放罐。發(fā)酵液中2-酮基葡萄糖酸鈣的含量達(dá)179mg/ml。對(duì)糖的發(fā)酵收率為96.4%。
將發(fā)酵溶液升溫至70℃，10-15分鐘后，加活性碳和高嶺土過濾，濾液在55℃-60℃減壓濃縮，待大量2-酮基葡萄糖酸鈣結(jié)晶析出時(shí)，冷卻到0℃左右，濾出結(jié)晶，干燥后得到2-酮基葡萄糖酸鈣594.7克。
稱取594.7克2-酮基葡萄糖酸鈣，加工業(yè)甲醇(含量95%以上)1189ml，工業(yè)濃硝酸(含量96%)125ml，40-45℃反應(yīng)5小時(shí)，降溫到5℃，1小時(shí)后，濾出2-酮基葡萄糖酸甲酯，用冷卻甲醇洗凈，得到462克熔點(diǎn)為172℃的2-酮基葡萄糖酸甲酯，收率為77.7%。
2-酮基葡萄糖酸甲酯462克加4600ml甲醇，加熱水65℃，加入氫氧化鈉甲醇溶液(工業(yè)氫氧化鈉83.2克，水64.6毫升，工業(yè)甲醇2170毫升溶解后加入)反應(yīng)20分鐘后加入866毫升水，冷卻到0℃，于是大量異維生素丙鈉結(jié)晶析出，放置2-3小時(shí)后，濾出結(jié)晶，并用少量冷甲醇洗滌，得到的結(jié)晶經(jīng)真空干燥，得到429.7克異維生素丙鈉。收率為93%。
例二條件方法同例一，只是葡萄糖母液改用酶法水解山芋淀粉制取葡萄糖的最后母液(二母)，還原糖含量35.5%，6升玻璃發(fā)酵罐，投二母1600ml，折純糖為624.8克，經(jīng)發(fā)酵、提取得2-酮基葡萄糖酸鈣486.7克，甲酯化與轉(zhuǎn)化得異維生素丙鈉346.6克。發(fā)酵收率98%，提取收率82%，甲酯化收率77%，轉(zhuǎn)化收率92.5%。
例三條件方法同例一，僅葡萄糖母液改為用鹽酸水解玉米淀粉制取葡萄糖過程中，葡萄糖結(jié)晶分離后的一母，還原糖含量為41.7%。
6升玻璃罐投母液1600毫升，折純糖743克，經(jīng)過發(fā)酵得到2-酮基葡萄糖酸鈣578克，甲酯化得2-酮基葡萄糖酸甲酯448.8克，轉(zhuǎn)化得異維生素丙鈉415.5克。
權(quán)利要求
1.以葡萄糖母液為原料，通過間接發(fā)酵生產(chǎn)異維生素丙鈉方法，其特征為a.以葡萄糖母液為原料，通過深層發(fā)酵制得異維生素丙鈉的前體2-酮基葡萄糖酸鈣，結(jié)構(gòu)式
b.2-酮基葡萄糖酸鈣分別與工業(yè)硝酸、工業(yè)氫氧化鈉在甲酵中進(jìn)行甲酯化與轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備異維生素丙鈉。結(jié)構(gòu)式
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于所述的葡萄糖母液可以是用酶法或酸法水解淀粉制取葡萄糖后的母液，也可以是直接用酶法水解淀粉或玉米、山芋、木薯、大米等高淀粉物質(zhì)得到的葡萄糖液。
專利摘要
以葡萄糖母液間接發(fā)酵生產(chǎn)異維生素丙鈉的方法是以葡萄糖母液為原料，用螢光假單胞菌AS-5號(hào)(Pseudmonas fluoresence AS-5)菌株，通過深層發(fā)酵制取2—酮基葡萄糖酸鈣后，再使其分別與工業(yè)硝酸、工業(yè)氫氧化鈉在甲醇中進(jìn)行甲酯化和轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備異維生素丙鈉的方法。產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到美國(guó)F·C·C規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。方法簡(jiǎn)單，收率高、成本低，原料價(jià)格低廉。
文檔編號(hào)C12P7/58GK85103026SQ85103026
公開日1986年7月16日 申請(qǐng)日期1985年4月18日
發(fā)明者許鴻發(fā), 張來祥, 張學(xué)嶺 申請(qǐng)人:安徽省生物研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan