[发明专利]一种甘蔗糖蜜发酵生产乳酸钙所用菌株及其发酵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甘蔗糖蜜发酵生产乳酸钙所用菌株及其发酵方法，属工业微生物发酵工程领域。 

背景技术

乳酸学名a-羟基丙酸，在工业上有广泛的用途，被大量地运用于食品、医药、化工、皮革、纺织工业等领域。由于乳酸等运用范围很广泛，它的需求量也在不断地增加。乳酸发酵需通过碳酸钙中和生成乳酸钙，发酵液浓缩后乳酸钙结晶分离，最后以硫酸酸化乳酸钙，生成乳酸及硫酸钙，乳酸钙是乳酸发酵的第一个产物。 

乳酸细菌不能直接发酵淀粉质原料，必须经过糖化过程才能发酵。糖质原料（葡萄糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖、蔗糖、戊糖等）和短链糊精可由不同的乳酸细菌直接发酵生产乳酸。目前乳酸生产发酵所采用的原料多为葡萄糖或淀粉质原料，但随着这些原料的价格不断上升，乳酸的生产成本也在不断增加，其相关产品的成本也不断提高。 

甘蔗糖蜜是甘蔗制糖工业的副产品，是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，组成因原料、加工条件的不同而有差异，其中主要含有大量可发酵糖(主要是蔗糖)，因而是很好的发酵原料。糖蜜含有少量粗蛋白质，一般为3%－6%，甘蔗糖蜜含蔗糖约24%－36%，其他糖约12%－24%；此外无氮浸出物中还含有3%－4%的可溶性胶体，主要为木糖胶、阿拉伯糖胶和果胶等。另外甘蔗糖蜜的矿物质含量较高，约8%－10%，矿物元素中钾、氯、钠、镁含量高，一般糖蜜维生素含量低，但甘蔗糖蜜中泛酸含量较高，达37mg/kg。我国甘蔗糖产区主要集中在南方的广西、云南、广东湛江等地，其食糖调出量占全国总量的80%以上。每年甘蔗榨季，甘蔗原产地均会有数量巨大的糖蜜产生，而这些糖蜜往往利用率较低，有些甚至按照废弃物直接排放至周边环境，带来环境问题。乳酸细菌属于化能异养型微生物，除了糖作为碳源为主要原料外，乳酸细菌的生长和发酵还需要复杂的外来营养物，必须提供各种氨基酸、维生素、矿物质、核酸等营养因子。若能利用甘蔗糖蜜来发酵生产乳酸，一方面可减轻对环境的压力，另一方面也可大大提高其经济价值。 

发明内容

本发明的目的是提供一种甘蔗糖蜜发酵生产乳酸钙所用菌株及其发酵方法，用植物乳杆菌CGMCC 6193（lactobacillus  plantarum, 菌株保藏号CGMCC 6193，保藏日期2012年6月6日，保藏单位：中国普通微生物菌种保藏管理中心、CGMCC 地址：北京市朝阳区北辰路1号院3号 中国科学院微生物研究所，邮政编码：100101 ）乳酸发酵，以蔗糖糖蜜作为唯一碳源乳酸发酵生产乳酸钙，有效利用糖蜜，降低了乳酸发酵成本，可以实现废物的资源化，降低生产成本，而且发酵乳酸后的残渣更加利于作为饲料使用，方法简便、高效，无论从资源的有效利用还是环境保护方面都具有重要的意义。 

   本发明的目的是这样实现的： 

一种甘蔗糖蜜发酵生产乳酸钙所用菌株,这种菌株为乳酸菌菌株CGMCC 6193。

一种甘蔗糖蜜发酵生产乳酸钙的方法，用乳酸菌菌株CGMCC 6193，(1)     所用培养基为MRS或YE培养基；(2) 以甘蔗糖蜜为唯一碳源；(3) 培养基中甘蔗糖蜜投料量比例w/v为5~20%；发酵温度30~50℃，pH = 2~8，厌氧发酵，摇床转速10~200 r/min，发酵时间20 h~240 h。 

本发明的乳酸菌菌株CGMCC 6193由腌菜中分离。 

在本发明乳酸菌CGMCC 6193以蔗糖糖蜜作为唯一碳源乳酸发酵的方法中，CGMCC 6193可在MRS、YE、牛肉膏蛋白胨培养基及明胶液化培养基上生长。 

具体的方法包括以下步骤： 

（1）培养基的制备：

菌种活化培养基：其各成份配比为：水1L，蛋白胨8～13g，牛肉膏8～13g，酵母膏3～6g，柠檬酸三铵1～3g，乙酸钠3～7g，葡萄糖17～23g，吐温80  1～2ml，磷酸氢二钾1～3g，七水合硫酸镁0.50～0.65g，四水合硫酸锰0.20～0.30g，琼脂15～20g。将上述各成份混合均匀，调节pH为6.0，将其按照斜面制作的要求分装入若干试管，加盖硅胶塞后常规高温灭菌后摆放斜面备用。

种子培养基：其各成份配比为：水1L，甘蔗糖蜜50g，柠檬酸三铵1～3g，乙酸钠3～7g，磷酸氢二钾1～3g，七水合硫酸镁0.50～0.65g，四水合硫酸锰0.20～0.30g。将上述各成份混合均匀，调节pH为6.0，按照每瓶100ml的量装入若干250ml锥形瓶，用透气膜封口后常规高温灭菌后备用。