[发明专利]一种以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法

权利要求书

1.一种以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）石花菜的处理：将石花菜与稀酸混合反应，反应结束过滤得到石花菜酸解液，加碱中和，得到底物；

（2）生物催化剂的制备：将微生物细胞接入到一次活化种子培养基中，培养得到一次活化种子液；将一次活化种子液接入到二次活化种子培养基中，培养得到二次活化种子液；将二次活化种子液离心，收集微生物细胞，水洗，分离得到生物催化剂；

（3）生物转化：将步骤（1）制得的底物与步骤（2）制得的生物催化剂混合，加入碳酸钙反应，反应结束后，固液分离收集上清液，即为含有半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的溶液；

步骤（2）中，所述的微生物细胞为假单胞菌，所述的假单胞菌为恶臭假单胞菌或霍氏假单胞菌；其中，所述的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida，菌株名为KT2440，保藏单位为ATCC，保藏号为ATCC47054；所述的霍氏假单胞菌Pseudomonas rhodesiae，保藏单位为CICC，保藏号为CICC 21960。

2.根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的石花菜为市售石花菜经水洗、剪碎、晾干、微型植物粉碎机粉碎所制备的20目～40目的石花菜；所述的稀酸为质量浓度为0.1%~1.0%的稀硫酸或稀盐酸。

3. 根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，控制石花菜与稀酸的固液比为1:5～1:20 g/mL，反应温度为80℃~160℃，反应时间为20 min~100 min。

4.根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的碱为氢氧化钠，中和至pH为5.0~8.0。

5.根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的一次活化种子培养基配方为胰蛋白胨10 g/L、酵母浸粉5 g/L，氯化钠10 g/L，溶剂为水，pH 6.0~8.0。

6.根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的二次活化种子培养基配方为：胰蛋白胨10 g/L、酵母浸粉5 g/L，氯化钠10 g/L，5-羟甲基糠醛0.5 g/L，溶剂为水，pH 6.0~8.0。

7.根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（2）中，控制一次活化种子液与二次活化种子培养基的体积百分比为0.5%～10%；所述培养的条件为15～40℃，100～300 rpm下培养10～24 h。

8.根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（3）中，控制底物与生物催化剂的添加量，使生物催化剂的浓度为10~20 g 干重/L，控制碳酸钙的添加量，使碳酸钙在体系中的浓度为1 g/L~10 g/L。

9.根据权利要求1所述的以石花菜为原料联产半乳糖酸和5-羟甲基-2-呋喃甲酸的方法，其特征在于，步骤（3）中，控制反应温度为15℃～50℃，反应pH 为5.0~8.0，反应速率为0～300 rpm，反应时间为0.5～12 h。