[发明专利]一种分解半乳糖、甘露糖等杂糖的酵母菌

说明书

本公开一种高效分解杂糖的菌种，所述菌种为酿酒酵母，经中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，编号为CGMCCNo.20692。本公开还涉及一种木糖的制备方法，将上述菌种接种到造纸废液中得到杂糖含量降低的溶液。本公开提供了一种泼辣、耐高渗透压的菌种，其对半乳糖和甘露糖等杂糖有较强发酵能力，而且对复杂料液有较强的适应能力；此外发酵法提高木糖纯度，属于木糖行业内的首例。

技术领域

本公开涉及生物技术领域，尤其涉及一种高效分解半乳糖、甘露糖糖等杂糖的酵母菌及其用途。

背景技术

木糖在我国已有40多年的生产历史，经几代人的共同努力，生产规模不断扩大，技术上达到国际领先水平，我国木糖生产能力已超过2.6万吨，是世界木糖生产和出口大国。我国生产木糖的主要原料为玉米芯，甘蔗渣等，主要利用其中的半纤维素。玉米芯中半纤维素(多缩戊糖)占35％-40％,木质素占17-20％,纤维素32-36％，其次还含有少量的灰分等,其中多缩戊糖的主要成分为木聚糖。玉米芯是制造木糖的重要原料之一，其在酸性条件下水解成木糖，之后加氢还原生成木糖醇。在生产过程中产生大量的废渣和酸性水。

阔叶木是一种资源丰富的可再生资源，制浆造纸每年都要消耗大量的阔叶木，除纤维素以纸浆的形式被有效利用外，占到质量分数20％-25％的半纤维素大部分以木片水解液形式与制浆黑液混合进入到碱回收系统被烧掉，半纤维素的热值仅仅是木质素的一半，浓缩燃烧时极易结垢，造成资源和能源浪费。把半纤维素水解后(以后称为水解液)除去木质素和其他杂质，木糖含量小于70％，木糖含量相比于玉米芯产生的水解液小许多(玉米芯水解液中木糖纯度一般75％左右)，不利于结晶，达不到木糖工业化生产的工艺要求。

水解液主要成分是：木糖约62％、葡萄糖约6.5％、半乳糖和鼠李糖约14.5％、阿拉伯糖约4％、甘露糖约8％，另外还有其他杂糖和水解不彻底的一些二糖三糖、盐类、还有有机酸、醛类、酚类等其他副产物。特别是其中的有机酸，糠醛含量较高。

为了达到工业生产要求必须提高水解液里的木糖含量，也就是说水解液里的除木糖以外的其他杂糖含量越低越好，葡萄糖很容易通过发酵去除，而半乳糖、甘露糖、鼠李糖较难通过发酵除去，再加上料液的成分比较复杂，尤其是还有大量的乙酸、糠醛、酚类等料液质量较差，抑制酵母活性的物质较多，严重影响发酵的正常进行。

现在一般采用色谱分离的方法，去除里面其他的杂糖，主要是多糖及少量单糖，而且只截取所需要的木糖组分。另外，这种分离方法往往设备投资较大，况且色谱分离木糖方面的技术本身目前仍然不太成熟，特别是目前的截取分离技术中，还未有成熟的用于工业生产的能够有效将半乳糖、甘露糖与木糖分离的色谱技术。分离木糖的树脂的价格也较高，此外，分离过程中其他组分中也存在木糖，造成木糖的损失，极大的降低了木糖的收率。

现有的发酵技术对半乳糖和甘露糖的发酵研究的较少，尤其是在复杂料液中很多微生物无法存活或者活性降低，导致这两种糖的发酵更加困难。

发明内容

本公开提供了一种高效分解杂糖的菌种，所述菌种为酿酒酵母，经中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，编号为CGMCCNo.20692，所述杂糖为半乳糖、甘露糖、葡萄糖、鼠李糖中的一种或多种。

本公开还提供了一种上述菌种的驯化方法，包括以下步骤：

(1)菌株活化：取酿酒酵母接种并扩大培养；

(2)将菌种在含有3-5质量％净化液的麦芽汁培养基平板上画线培养，直到长出菌落，待菌落形成，挑选菌落饱满光滑的独立菌株分别接种活化并扩大培养；

(3)将所得菌株分别发酵并检测发酵产物，挑选其中耐高渗透压的菌株；

(4)将步骤(3)所得耐高渗透压的菌株接种到含有6-10质量％净化液的麦芽汁培养基平板上画线培养，直到长出菌落，待菌落形成，挑选菌落饱满光滑的独立菌株分别接种活化并扩大培养；