[发明专利]一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法

权利要求书

1.一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，具体步骤为：

(1)原料制备和处理：以鲜菊芋的块茎为原料，将其制成菊芋汁或菊芋浆，向菊芋汁或菊芋浆中加入稀酸；或者将菊粉直接加入稀酸中，再进行水解，制成菊芋水解液，条件为稀酸浓度为0.005～1mol/L，温度为10～150℃，所述的稀酸选自硫酸、盐酸、磷酸、酸性离子交换树脂、固体超强酸、固体金属化合物固体酸中的一种；或以新鲜菊芋块根或者干燥的菊芋块根为原料，用酶进行水解；

(2)以(1)中得到的菊芋水解液为原料制成培养基，用运动发酵单胞菌野生菌，通过发酵生法产山梨醇和葡萄糖酸；或用(1)得到的水解液补入适量的葡萄糖使葡萄糖和果糖的质量或摩尔含量相同，通过细胞催化法生产山梨醇和葡萄糖酸。

2.如权利要求1所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，所述的酶水解所用酶是菊粉酶，包括外切酶与内切酶，或者是外购商品，如诺维信公司的菊糖水解酶Fructozyme，是经过微生物发酵所得到，发酵所使用的菌种为黑曲酶、酵母、细菌以及其他能产菊粉酶的微生物种属。

3.如权利要求1所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，在所述的步骤(1)中，所述的水解原料为菊芋、富含低聚果糖或蔗糖的甘蔗、甜高粱、菊苣、糖蜜中的一种。

4.如权利要求1所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，所述的菌种为运动发酵单胞菌属，利用运动发酵单胞菌生产山梨醇，但运动发酵单胞菌只是最优选的菌株，还包含Zymomonas mobilis ZM1、Zymomonasmobilis ZM2、Zymomonas mobilis ZM4、Zymomonas mobilis ZM6等，包含通过诱变、基因工程等操作改造上述菌株，以及包含能够产山梨醇的其它菌株。

5.如权利要求1所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，所述的运动发酵单胞菌培养基成份是0.1～20g/L酵母浸膏(Yeast Extract)，0.1～20g/L磷酸二氢钾(KH₂PO₄)，0.1～10g/L七水硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)，0.1～20g/L硫酸铵((NH₄)₂SO₄)，5～500g/L葡萄糖；或者用其它包括菊芋在内的生物质水解液作为碳源。

6.如权利要求1所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，所述的运动发酵单胞菌为分批发酵或补料分批发酵生产山梨醇和葡萄糖酸盐。

7.如权利要求1所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，在所述的步骤(2)中，收集培养后的细胞种子直接用于催化生产山梨醇，或把细胞经过渗透化处理以及经过固定化后生产山梨醇。

8.如权利要求1所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，在所述的步骤(2)中，细胞催化反应，催化反应温度为10～150℃；pH控制在2.0～9.0。

9.如权利要求8所述一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，使用氨水、碳酸盐或碱溶液调节pH，控制pH最佳范围为5.0～7.0。

10.如权利要求1所述的一种生产山梨醇和葡萄糖酸盐的方法，其特征在于，在所述的步骤(2)中，细胞催化反应，所述的整个反应体系为开放操作，无需灭菌。