[发明专利]一种生物防腐剂4-羟基苯乳酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物防腐剂4-羟基苯乳酸的制备方法，具体涉及微生物发酵生物转化制备4-羟基苯乳酸的一种方法，属于食品生物技术领域。

背景技术

4-羟基苯乳酸是乳酸菌产生的一种新型抑菌物质。研究表明4-羟基苯乳酸具有广谱抑制真菌功能。

4-羟基苯乳酸是一种天然防腐剂。它存在于天然蜂蜜中，对人和动物细胞无毒。乳酸菌是公认为安全(Generally recognized as safety，GRAS)的微生物，千百年来用于食品保藏。因此，4-羟基苯乳酸被认为是继乳酸菌产生的第一代抑菌物质如乳酸、醋酸，第二代抑菌物质如Nisin(乳酸链球菌素)等细菌素以外，可用于食品体系的新型抑菌物质。与Nisin相比，4-羟基苯乳酸抑菌谱宽、稳定性高、亲水性强。

目前4-羟基苯乳酸的制备有化学催化合成以及生物转化方法。化学合成法有许多不利的因素，例如反应条件苛刻，产生多种副产物和化学污染物，形成的众多副产物又使分离、纯化步骤变得复杂。近年来研究人员都在寻找生物转化的方法来制备4-羟基苯乳酸，生物转化方法，条件温和，污染少，反应专一性强。由于乳酸菌是GRAS(公认为安全)的微生物，用安全菌株生物转化生产4-羟基苯乳酸成为当前的热点。最近报道某些乳酸菌能够利用MRS培养基发酵生成4-羟基苯乳酸，但产量低、菌种个体差异大，最高产量为0.29mmol/L。

针对4-羟基苯乳酸发酵产量低下的问题，本专利研究利用4-羟基苯丙酮酸或4-羟基苯丙酮酸盐作为底物添加至发酵培养基中，可以大幅度提高4-羟基苯乳酸的产量。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物防腐剂4-羟基苯乳酸的制备方法，具体内容涉及利用乳酸菌发酵生物转化制备4-羟基苯乳酸的一种方法。本发明中乳酸菌可有效利用底物4-羟基苯丙酮酸或4-羟基苯丙酮酸盐，发酵转化生成4-羟基苯乳酸，转化率高、专一性强、条件温和、副产物少，为4-羟基苯乳酸的生物转化提供了一个新的途径。

本发明的技术方案：以乳酸菌作为菌种，以4-羟基苯丙酮酸或4-羟基苯丙酮酸盐为转化底物，采用碳源、氮源以及无机盐组成发酵培养基，发酵法生物转化制备4-羟基苯乳酸。

(1)菌种：采用乳酸菌，Lactobacillus sp.SK007、Lactobacillus plantarumAS1.550、Lactobacillus plantarum SK002、Lactobacillus pentose BCRC15317或Lactococcus lactis 1.009。

用乳酸菌作为菌种生物转化时，选用Lactobacillus sp.SK007效果尤好。

(2)培养基，以g/L计：

保藏培养基：葡萄糖15，酵母膏10，碳酸钙15，琼脂15，pH 6.5-7.0；

种子培养基：葡萄糖10，蛋白胨10，酵母膏10，无水乙酸钠10，磷酸钾0.2，硫酸镁0.2，硫酸锰0.05，pH 6.5-7.0；

(3)制备工艺：

菌种保藏：所用菌种保藏在保藏培养基中，4℃保存，两周转接一次。

种子培养：从保藏培养基转入种子培养基需活化2次，每次30℃培养12h。

发酵：种子培养液以1％-3％(V/V)的接种量，接入添加不同碳源、氮源以及无机盐组成的发酵培养基中，发酵培养基组成为：4-羟基苯丙酮酸或4-羟基苯丙酮酸盐4-40mmol/L，碳源5-30g/L，氮源5-30g/L，无水乙酸钠10g/L，磷酸钾0.2g/L，硫酸镁0.2g/L，硫酸锰0.05g/L，pH 6.2-6.8，25-40℃静置培养，12-36h，得到含4-羟基苯乳酸的发酵液，所用碳源为葡萄糖、麦芽糖、乳糖或蔗糖，所用氮源为玉米浆、酵母膏、蛋白胨、大豆粕中的一种或几种混用。

优选的发酵培养基为：4-羟基苯丙酮酸或4-羟基苯丙酮酸盐4mmol/L，葡萄糖20g/L，玉米浆10g/L，酵母膏10g/L，无水乙酸钠10g/L，磷酸钾0.2g/L，硫酸镁0.2g/L，硫酸锰0.05g/L，pH 6.2-6.4。

检测4-羟基苯乳酸的方法如下：