[发明专利]一种由微生物发酵液制备DHA干粉的方法

说明书

本发明涉及生化分离工程技术领域，特别是涉及一种由微生物发酵液制备DHA干粉的方法，包括以下步骤：(1)以氧化葡萄糖酸杆菌催化甘油产生DHA的发酵液为原料，通过膜过滤去除菌体和部分蛋白质；(2)加入活性炭，吸附脱色、去除杂质；再通过膜过滤；(3)通过大孔吸附树脂再次进行吸附脱色、除盐、除杂质；(4)减压蒸发浓缩；(5)喷雾干燥，得到DHA干粉。该方法，降低了DHA的生产成本，提高了DHA产品的品质。

技术领域

本发明涉及生化分离工程技术领域，特别是涉及一种由微生物发酵液制备DHA干粉的方法。

背景技术

1，3-二羟基丙酮(1，3-dihydroxyacetone，DHA)是一种简单的三碳酮糖，分子量90.08，通常以二聚体形式存在，呈白色粉末状结晶，易吸湿，水溶性极大，易溶于水、乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂。

1，3-二羟基丙酮在医药、精细化工、食品等诸多领域有着广泛应用。例如在工业应用中，DHA可有效还原丁二烯—苯乙烯复合物，能催化甲醛的羟醛、羟酮缩合反应。在化妆品行业中，DHA可作为配方原料，通过其与皮肤角质层的胺类、多肽及氨基酸的自由氨基发生美拉德反应，生成棕色聚合物而起到保湿、防晒以及防晒模拟剂的作用。在医药领域，DHA可作为医药中间体广泛参与诸如聚合、缩合等多种化学反应生成药物。

1，3-二羟基丙酮的制备采用化学合成法和微生物转化法，它们都以甘油为底物。化学合成法需要多步化学反应、金属催化剂，原料利用率低，副产物多，分离纯化困难，环境污染严重。微生物转化法具有反应立体选择性高、反应条件温和、安全性好、原料利用率高和环境友好等特点。

目前通常采用微生物发酵法生产DHA，其原理是利用微生物的甘油脱氢酶使甘油分子结构上的仲位羟基脱氢生成DHA。含有甘油脱氢酶的微生物主要有醋酸杆菌，葡萄糖酸杆菌，酵母菌，脉孢菌等。其中醋酸杆菌属的氧化葡萄糖酸杆菌含有多种脱氢酶系，且产物的不完全氧化，成为生产DHA等众多产物的主要菌种。

微生物发酵法生产DHA的研究报道多集中在菌种选育，培养基优化，发酵过程控制以及发酵工艺优化等方面，然而在发酵液后续处理，DHA分离提取方面的研究鲜有报道。研究发现，含有DHA的发酵液采取直接结晶提纯是不可行的，DHA高溶解度及大量杂质的存在都会影响DHA的结晶，洗晶过程大量有机溶剂的使用直接增加成本；浓缩过程的高温条件易引起DHA不稳定；高效分离的层析介质的应用显著增加工艺的复杂性和成本；DHA特殊性质使得分离提纯DHA变得相当困难。因此，下游的分离提纯方法和工艺直接决定了产品的质量和市场价格。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种由微生物发酵液制备DHA干粉的方法，降低了DHA的生产成本，提高了DHA产品的品质。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种由微生物发酵液制备DHA干粉的方法，包括以下步骤：

(1)以氧化葡萄糖酸杆菌催化甘油产生DHA的发酵液为原料，通过膜过滤去除菌体和部分蛋白质，获得去除菌体的发酵提取液；

(2)向步骤(1)得到的发酵提取液中加入活性炭，吸附脱色、去除杂质；再通过膜过滤后得到脱色脱杂质的发酵提取液；

(3)通过大孔吸附树脂对步骤(2)得到的发酵提取液再次进行吸附脱色、除盐、除杂质，得到发酵提纯液；

(4)将步骤(3)所得的发酵提纯液经过减压蒸发浓缩，得到DHA浓缩液；

(5)将步骤(4)得到的DHA浓缩液在喷雾干燥器中进行喷雾干燥，得到DHA干粉。

进一步地说，步骤(1)中的膜过滤采用的膜为有机膜，膜截留分子量不大于100000道尔顿。

进一步地说，步骤(2)中活性炭的加入量的料液比为5-50g/L。