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微生物发酵法生产赤藓糖醇探究

微生物发酵法生产赤藓糖醇探究摘要:赤藓糖醇是一种低热量、口感清凉,食用安全的填充性甜味剂。现介绍赤藓糖醇的生产和研究现状,耐高渗酵母赤藓糖醇的合成途径和赤藓糖醇的应用,并对其研究和发展提出看法。 关键词:赤藓糖醇;生产;合成途径;应用 中图分类号:TS202.3文献标识码:B文章编号:1672-979X(2007)04-0038-03 Research on Production of Erythritol by Microbial Fermentation YE Xian, DONG Hai-zhou (College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China) Abstract:Erythritol is a kind of adding sweetener with lower calorie, cool taste and edible safety. This paper introduces the current status and development tendency of the research and production of erythritol, and discusses the biosynthetic pathway of erythritol produced by an osmophilic yeast. The application of erythritol is also included and some opinions on the research and development of erythritol are presented. Key words:erythritol; production; biosynthetic pathway; application 赤藓糖醇是迄今发现的自然界中相对分子质量最小的糖醇,为国际上较流行的新型功能性甜味剂。除与其他多元糖醇同样具有防龋齿以及适于糖尿病患者食用等保健功能外,赤藓糖醇还有两个重要特性,即低热量(≤1.66 kJ/g)和高耐受量(无副作用)。赤藓糖醇采用淀粉发酵生产,原料来源充足,工艺简单,成本低廉且安全。由于赤藓糖醇具有良好的食品加工适应性和保健功能,目前作为新型功能性保健食品原料广泛用于食品、医药、化妆品及化工等领域[1,2]。 1赤藓糖醇的生产现状 赤藓糖醇,化学名称为l,2,3,4-丁四醇,分子式C4H10O4,相对分子质量122.12,熔点118~122 ℃,沸点329~331℃,甜度是蔗糖的70%~80%。溶于水时吸收较多的能量,溶解热-97.4 J/g,食用时口感凉爽。发酵法生产赤藓糖醇始于20世纪90年代,只有少数几个国家能批量生产。比利时Cerestar公司有年产上万吨的装置;日本三菱化成/日研的年生产能力约5 000吨;三菱与美国Cargill公司联合投资建立了年产20 000吨的生产厂;韩国和巴西也开展了赤藓糖醇生产技术的研发;我国首家年产3 000吨赤藓糖醇的生产线2004年于山东禹城建成投产。目前全球无热量食品正以每年5%的速率在增长,其它领域的用量也在逐年递增。消费市场的高速膨胀促使欧美竞相扩产,赤藓糖醇等新型糖醇类甜味剂的生产能力正日益扩大。我国消费的质和量都在高速发展,赤藓糖醇产业有着广阔的国内和国际市场[3]。 2 赤藓糖醇的研究现状 2.1生产工艺 赤藓糖醇的生产可分为化学合成法和生物合成法两种。化学法的生产效率低,尚未实现工业化生产。发酵法是以淀粉为原料经酶解获得富含葡萄糖的基质,经渗透酵母(Moniliella sp. Trichosporonides)或霉菌(Aureobasidium sp.)发酵生成赤藓糖醇、少量丙三醇、核糖醇及微量其他多元醇的混合物,经过滤、浓缩、精制得赤藓糖醇,平均收率约50%。赤藓糖醇发酵法工业化生产流程如下: 近年中国食品发酵工业研究院、江苏省微生物研究所、江南大学等单位分别在菌种选育、生产工艺等方面取得成果。国内一些生产厂家利用国内外科研成果掌握了工业化发酵生产赤藓糖醇的技术,其主要指标已达到国际先进水平。 2.2生产菌种 工业发酵生产赤藓糖醇主要使用耐高渗酵母等微生物。1956年加拿大Spencer等在研究高渗酵母产生甘油时,发现因菌种生长速度、培养条件不同,可产生赤藓糖醇。此后,又有许多筛选赤藓糖醇高产微生物的研究,发现能生产赤藓糖醇的有假丝酵母属(Candida)、球拟酵母属(Torulopsis)、毛孢子菌

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