化學(xué)催化加氫法生產(chǎn)木糖醇,不僅工藝復(fù)雜、安全性差,而且還必須以純木糖為原料,成本較高。一直致力于生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)木糖醇研究的中科院微生物所江寧研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組,與山東威龍工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司合作進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn),現(xiàn)已生產(chǎn)出了純度達(dá)99%以上的木糖醇。上周,該項(xiàng)目通過了中科院生命科學(xué)與生物技術(shù)局組織的成果鑒定。
據(jù)介紹,生物法生產(chǎn)木糖醇的原理是利用細(xì)胞內(nèi)的木糖還原酶,將木糖還原為木糖醇。另外,生物轉(zhuǎn)化法可使細(xì)胞連續(xù)反復(fù)使用多次且無需無菌操作,這樣不但降低了發(fā)酵成本,也降低了設(shè)備投資和操作費(fèi)用,同時(shí)還簡化了后處理過程。該工藝流程在常溫常壓下進(jìn)行,具有能耗低、設(shè)備簡單、操作安全等特點(diǎn)。江寧課題組通過選育,得到了一株生產(chǎn)木糖醇的優(yōu)良菌種。該菌種的穩(wěn)定性好,可適應(yīng)較粗放的原料,其木糖醇轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率都很高。
據(jù)悉,微生物所與威龍集團(tuán)合作建設(shè)的年產(chǎn)千噸級生產(chǎn)線,以玉米芯水解液以及木糖母液為原料生產(chǎn)木糖醇,得到了純度99%以上的結(jié)晶木糖醇,產(chǎn)品質(zhì)量不僅明顯優(yōu)于采用化學(xué)法以同樣原料生產(chǎn)的產(chǎn)品,甚至優(yōu)于化學(xué)法以純木糖為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品。新菌種的獲得和新工藝的建立,使生物法木糖醇具有明顯競爭優(yōu)勢,可望成為今后木糖醇生產(chǎn)的主要方法。生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)木糖醇新工藝是中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程的成果之一,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
以中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的范云六院士為組長的專家鑒定組認(rèn)為,木糖醇是功能性食品添加劑,并有多種其他用途。該項(xiàng)成果應(yīng)用生物技術(shù)以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)木糖醇,對資源的綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有積極的意義。該項(xiàng)成果在年產(chǎn)千噸級裝置上應(yīng)用成功,轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量和產(chǎn)率等主要生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到較高水平。專家建議課題組今后進(jìn)一步完善該技術(shù),結(jié)合生物質(zhì)的高值化綜合利用進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。