[00952594]微生物酶法生产低聚果糖

在世界范围内，功能性低聚糖的特殊功能已引起学术界和工业界的广泛关注。随着各种酶的发现和分离技术的进步，国际上对功能性低聚糖的研究有了飞跃的发展，应用范围不断扩大，以高科技为背景的功能性低聚糖的开发应用已成为生物技术研究开发领域的新热点。在中国，对功能性低聚糖的研究开发处于起步阶段，目前达到批量生产的产品主要为异麦芽糖和水苏糖，至于少量生产的低聚果糖和低聚木糖则是以化学法由植物中提取的，如洋葱、龙须菜根等。由于植物中低聚果糖的含量少。且原料来源有限，中国的低聚果糖产量很少，成本极高。随着生物技术的发展，低聚果糖已经完全可以采用微生物酶法转化生产。在中国，首都师范大学生物系杨秀山教授及其领导下的科研小组成功地研究开发新的微生物酶法低聚果糖生产新工艺。到目前为止，已获得的优良菌种，具有生长速度快，转化率高等优点。经生理生化分析和批量培养试验，结果表明，该菌种可以投入实际生产应用。由于原料来源充足、价格低廉，微生物酶法工艺可以使低聚果糖的生产成本大幅度降低。同时微生物酶法生产的周期短、转化率高，含量高，易提取提纯。可大幅度提高生产量，适合大规模生产。研究表明，双歧杆菌是一种人体肠道正常菌，维持正常的肠道环境功能。一般说，双歧杆菌对人体的保护作用包括以下几方面：分解碳水化合物产生有机酸，抑制肠道有害菌的生长繁殖；促进蛋白质消化吸收，消除有害物质的形成；合成B族维生素，并促进某些无机盐的利用；产生某些免疫因子，提高机体免疫力；分解有害物质，避免胆固醇等物质的积累；分解大部分致癌物质，预防与抑制肿瘤形成。在人体肠道中，存在近100种细菌，数量达1000亿以上，检查排便中的双歧杆菌数量可判断人体健康状况。然而，在肠道病患者、老龄人的肠道里面，双歧杆菌的数量骤减或几乎消失，肠道充斥腐败细菌。腐败细菌分解肠道食物，产生氨气、胺类、硫化氢、粪臭素、吲哚、酚类以及亚硝酸等有毒变异源，从而加速衰老、诱发癌变，引起动脉硬化、肝硬化等疾病。研究证明，长寿老人肠道双歧杆菌数量及菌群结构与青年人相当。低聚果糖属于功能性低聚糖，在肠道内只能被双歧杆菌分解利用，而不能被肠道腐败菌分解利用，所以，低聚果糖是一种双歧因子。摄入这种外源双歧因子，促进肠道双歧杆菌的生长与繁殖，提高其菌群优势，就能达到整肠、抗衰老、防病治病的目的此外，在现实生活中普遍使用蔗糖作为甜味剂，蔗糖易被人体消化吸收，导致高血糖、肥胖症等疾病。作为新型甜味剂，低聚果糖代替蕉糖，可达到防治这类疾病的目的。所以，开发和应用低聚果糖产品对开展全民保健、提高全民素质具有重要意义。技术指标：方案1：生产能力：500吨/年。计划产量：300吨/年。底物反应浓度：700g/L。反应pH值：5.0～5.6。反应温度：55～60℃。低聚果糖含量：50％。方案2：生产能力：400吨/年。计划产量：250吨/年。底物反应浓度：600g/L。反应pH值：5.5～6.0。反应温度：55～60℃。纯化产品低聚果糖含量：90％以上应用说明：该项目采用先进的微生物酶技术转化蔗糖为低聚果糖，转化液可直接作为初产品进入食品工业的原料市场(具甜味剂和双歧因子功能)，或经提纯生产结晶产品(具甜味剂和双歧因子功能)，进入更广阔的应用市场，如家庭用食品添加剂、调味剂等。技术关键：高转化率微生物菌种的筛选；低聚果糖的分离提纯技术。效益分析：从产品生产成本分析可以看出，两个方案的产品毛利率分别为60.67％和62.1％。在销售形势正常的情况下，达到设计产量后，实现利润情况如下：方案1—年生产300吨低聚果糖浆，总产值达到900万元，生产成本+固定费用=510万元，利润达90万元；方案2—年生产250吨结晶低聚果糖，总产值达到2000万元，生产成本+固定费用=1100万元，利润达900万元。这就是说，产品按设计规模正式投产后，3～6个月便可收回授资。盈亏平衡点分析表明，两个方案的盈亏平衡点分别为86吨和45.5吨，分别为设计产量28.6％和22％。这就是说，在市场发生波动、销售形势不利的情况下，全年开工率达到盈亏平衡点的水平，即可维持盈亏平衡，避免企业亏损。合作方式：技术转让。