一种山梨醇新工艺及其应用

汪多仁

(中国石油吉林石化公司,吉林 132101)

山梨醇是一种六元醇,广泛存在于自然界的各种水果中,如苹果、桃子、枣、李子和梨等。山梨醇是合成维生素C或山梨糖的主要原料[1]。山梨醇虽然具有清爽的甜味,但甜度仅为蔗糖的60%,每克仅含热量12.6 J,低于其他碳水化合物每克提供的热量,因此山梨醇常用于减肥或低热量食品中。此外,山梨醇在人体代谢中不受胰岛素的调节,食用后血糖水平上升缓慢。山梨醇主要是通过肝脏,在酶的作用代谢下产生果糖,以果糖的形式被人体吸收,因而常被用作糖尿病患者食品中蔗糖的替代品。山梨醇不被口腔内的有害细菌利用,常被添加到口香糖中以预防龋齿,且具有清凉的甜味,可作为无糖口香糖中的甜味剂。山梨醇具有保湿和保鲜作用,是最早被允许作为食品添加剂的糖醇之一,用于提高食品的保湿性或作为增稠剂,如在烘焙食品中,山梨醇常用于代替甘油作为保湿剂和赋形剂[2-4],延长食品保质期。笔者综述了生物法生产山梨醇的新工艺,以期为生产山梨醇及应用提供参考。

1 生 物 法

1.1 改良菌株

工艺过程:将氧化葡萄糖酸杆菌接种到发酵培养基中,在温度为28～32 ℃、转速为150～180 r/min条件下发酵培养6～24 h,将发酵液离心,收集湿菌,从而获得菌细胞。生物转化步骤周期从48 h缩短到36 h[5]。

改进葡萄糖酸内酯酶活性,可获得缺乏葡萄糖酸内酯酶活性的运动发酵单胞菌ATCC 29191改良菌株[6]。ATCC 29191在质量浓度分别为葡萄糖100 g/L、酵母提取物5 g/L、磷酸二氢钾0.5 g/L、硫酸镁(7 H2O)0.5 g/L、硫酸亚铁铵(6 H2O)20 mg/L、生物素1 mg/L和泛酸钙2 mg/L,pH为7.0,温度为28 ℃条件下培养,离心培养液,并用等渗盐水8.5 g/L洗涤,以收获生物质。用pH为7的10%溶液处理生物质,以增加渗透性。

1.2 材料与底物

制备水溶液3 mL,内含湿重0.5 g且经甲苯处理的生物质及0.81 g葡萄糖和0.81 g果糖,对应于每种糖的浓度为1.5 mol/L,添加Na2CO3浓度为2 mol/L,反应温度为39 ℃,pH为6.2。在420 min后,底物转化率为96%,生成的葡萄糖内酯和山梨醇的质量基本相等。

首先将生物质从反应混合物中分离出来后,用0.33 mL上清液冻干除去水;然后干燥材料并溶解于3 mL甲醇中,用作氢化步骤的起始材料/底物,等同于葡萄糖内酯和山梨醇等摩尔混合物。

1.3 氢 化

催化氢化反应条件:起始材料总量为1 mmol,KOMe摩尔分数为5%,络合物摩尔分数为0.5%,甲醇总体积为3 mL,温度为70 ℃,时间为16 h,在H2O中进行HPLC分析,葡萄糖内酯转化为山梨醇的转化率为95%以上。用醇类溶剂效果最佳,用乙醇溶剂转化率为96%,用甲醇溶剂山梨醇的转化率为98%[7-9]。

在氢化步骤中进行测试,使用不同底物与催化剂摩尔比(S/C)的影响,将不同量的底物用于反应(标准条件),即使用基于过渡金属的络合物,S/C在5 000～20 000时,转化率达到100%[10-11]。

1.4 Parabacteroides goldsteinii生产山梨醇

1.4.1 菌 株

工业制造虽然可以得到大量的山梨醇,但是在得到山梨醇原料后,需要经过很多的提纯步骤,会产生工业废物,在纯化过程中,山梨醇的质量不均,应用于其他产品时会带来麻烦。

新工艺中使用的MTS01新型益生菌为parabacteroidesgoldsteinii(简称P.goldsteinii)专性厌氧菌,保藏于Deutsche Sammlung von Mikroorganismen and Zellkulturen[12]。2018年10月29日,编号为DSM 32939。P.goldsteinii在Whitley DG250厌氧培养箱(英国Don Whitley)中37 ℃培养48 h,厌氧环境混合厌氧气体(包括CO2为10%,N2为80%,H2为10%),用厌氧指示剂(Oxoid,英国)确认环境是否达到厌氧条件。P.goldsteinii液体培养基为NIH巯基乙酸(TGC Ⅱ)(购自美国BD公司,编号225710),固体培养基为厌氧血琼脂平板(Ana.BAP)(购自CREATIVE LIFESCIENCES,台湾)。P.goldsteinii长期保存在-80 ℃冰箱中,保护液为25%甘油。不需要特殊的冷却处理,可以冷冻干燥储存,以稳定活性。

新工艺中的山梨醇由P.goldsteinii菌株的荚膜多糖(CPS)基因产生;荚膜多糖基因位于P.goldsteinii菌株的多糖基因区A,P.goldsteinii菌为P.goldsteiniiDSM32939。

1.4.2 对金氏拟杆菌荚膜多糖合成基因区的预测

新工艺预测是在金氏拟杆菌MTS01的荚膜多糖合成基因区,其中细菌荚膜的多糖合成基因区由多个基因组成,包括糖基转移酶、翻转酶、多糖输出蛋白和多糖聚合酶,大部分基因方向相同。因此,新工艺遵循在金氏副杆菌MTS01全基因组中,寻找荚膜多糖合成基因区的原则。

在新工艺的P.goldsteinii全基因组中,有9个片段的CPS区域,是荚膜多糖基因区域的序列片段;CPS区域A的核酸序列与脆弱拟杆菌NCTC9343株多糖A(PSA)基因区域的wcfR基因和wcfS基因相似,CPS A区核酸序列与Bacteroidetesfragilis杆菌中wcfR基因和wcfS基因的蛋白序列同源性分别为38.6%,69.3%。Bacteroidetesfragilis的wcfR基因和wcfS基因主要负责荚膜多糖的合成,因此将P.goldsteiniiMTS01中的该基因区域定义为一个荚膜多糖合成基因区域。

通过偶联制备含有基因A区的质粒,用同源基因重组的方法将质粒嵌入wcfR基因中,破坏编码结构。通过聚合酶链反应,证实该质粒序列已成功嵌入P.goldsteinii的wcfR基因并破坏DNA结构。逆转录反应和聚合酶链反应也证实,当P.goldsteiniiwcfR基因的DNA结构插入质粒时,RNA合成会被破坏。

1.4.3P.goldsteinii荚膜多糖合成基因区突变株的构建与确认

突变株MTS01-wcfR′的构建方法:使用引物进行聚合酶链反应(PCR)扩增wcfR基因A)P.goldsteiniiMTS01和扩增wcfR基因片段在两端都含有EcoRV的切割位点。使用EcoRV将扩增的wcfR基因片段插入到带有EcoRV裂解位点的pKNOCK-bla-ermGb质粒中,该质粒携带ermG基因为特异性耐药基因,用于筛选细菌是否成功携带在质粒中。

为确认新工艺的金氏P.goldsteiniiMTS01的荚膜多糖基因是否已被成功破坏,筛选出具有荚膜多糖突变的P.goldsteiniiMTS01-wcfR′(Mutant,M)突变株和P.goldsteiniiMTS01(野生型,W)的天然菌株分别与引物对A,B和C进行聚合酶链反应。如果P.goldsteiniiwcfR基因被成功破坏(即成功嵌入pKNOCK-bla-ermGb质粒中),则突变菌株将在天然菌株中750 bp处可见核酸产物。即用引物对A进行聚合酶链反应,在750 bp可见的核酸产物只能在天然菌株中看到,在P.goldsteiniiMTS01-wcfR′中看不到;用引物对B或C进行聚合酶链反应,在750 bp处可见的核酸产物只能在突变菌株中看到,在天然P.goldsteiniiMTS01中看不到。结果表明:同源基因重组方法成功地将质粒序列嵌入到新工艺P.goldsteiniiMTS01的wcfR基因中,造成该基因DNA结构的破坏。

将新工艺的金氏副杆菌MTS01同时与构建的pKNOCK-bla-ermGb质粒的大肠杆菌(E.coli)S17-1λ-pir混合,2种菌在好氧环境下置于滤纸上偶联36 h,质粒转移到新工艺P.goldsteiniiMTS01中对应金氏副杆菌MTS01基因组上的wcfR基因片段后发生同源重组,从而破坏wcfR基因,获得在荚膜多糖合成基因中发生突变的P.goldsteiniiMTS01-wcfR′的突变株后,用氯霉素质量浓度为4 μg/mL和红霉素质量浓度为10 μg/mL的羊血木耳培养板筛选MTS01-wcfR′突变株。

1.4.4 破坏P.goldsteinii的wcfR基因对RNA合成的影响

新工艺基于wcfR基因设计了3个引物分别为Primer 1,Primer 2,Primer 3。首先,使用RNeasy®MiniKit(购自Qiagen,Valencia,CA,USA)分别从上述P.goldsteiniiMTS01-wcfR′的突变株和P.goldsteiniiMTS01的天然菌株中提取总RNA后,使用Quant Ⅱ快速逆转录酶试剂盒(购自Tools,Taiwan)分别以Primer 1,Primer 2,Primer 3进行逆转录反应,以提取总RNA为模板获得互补DNA(cDNA)后用聚合酶链反应比较突变体P.goldsteiniiMTS01-wcfR′菌株和天然菌株MTS01的差异,即用第一轮聚合酶链反应的产物为模板进行第二轮聚合酶链反应循环的特殊PCR,以提高特异性和产品信号的灵敏度。

Primer 1和Primer 2用于设计扩增天然wcfR基因,其中:Primer1为pg-wcfR-out R′-R加pg-wcfR-out-F,所得产物为863 bp;Primer 2为PSA-wcfR-out FF加pg-wcfR-R,所得产物应为647 bp。因此,用Primer 1和Primer 2进行逆转录反应和聚合酶链反应只会扩增天然wcfR基因片段,而不会扩增被破坏的wcfR基因。此外,Primer 3设计用于扩增pKNOCK-bla-ermGb(PSA-KO)质粒上的耐药基因,Primer 3为ermG-F加ermG-R,所得产物应为350 bp。用Primer 3进行逆转录反应和聚合酶链反应可以成功获得cDNA产物,在天然菌株中没有具有相同信号的任何产物;用Primer 2进行逆转录反应和巢式聚合酶链反应可以成功获得在P.goldsteiniiMTS01天然菌株中约647 bp处可见的cDNA产物,突变体中没有任何具有相同信号的产物。

1.5 金氏副杆菌的代谢物分析

1) 提取每个菌株中的代谢物。首先将100 μL样品(即天然菌株MTS01和突变菌株MTS01-wcfR′的培养基)置于1.5 mL离心机中,加入0.35 mL甲醇提取溶剂后加入10 μL阿东醇为内标[13],在摇床上均匀混合30 s,在冰水浴中超声10 min。将样品在4 ℃、12 000 r/min下离心15 min,然后将每个样品的上清液0.34 mL取出放到新的1.5 mL离心机中,获得提取液在真空浓缩器中进行干燥,将60 μL纯化后的代谢物加入甲氧胺盐试剂(溶于20 mg/mL吡啶)中,轻轻混匀,然后在80 ℃烘箱中反应30 min[14]。将80 μLN,O-双(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)加入含有体积分数为1%三甲基氯硅烷(TMCS)的样品中,混合物在70 ℃下反应1.5 h[15],用气相色谱对该仪器进行分析。

2) 用气相色谱仪分析比较金氏副杆菌MTS01天然菌株与金氏副杆菌MTS01-wcfR′突变菌株的液体培养代谢物在荚膜多糖基因中的差异。P.goldsteiniiMTS01天然菌株代谢物中山梨醇的质量分数明显高于P.goldsteiniiMTS01-wcfR′突变株的质量分数,说明新工艺的P.goldsteiniiMTS01可以产生山梨醇,山梨醇的产生受参与调节荚膜多糖的基因的调节[3]。

3)P.goldsteiniiMTS01的天然菌株和荚膜多糖P.goldsteiniiMTS01-wcfR′的突变株的液体培养代谢物的分析结果显示:在P.goldsteiniiMTS01天然菌株、P.goldsteiniiMTS01-wcfR′突变株和空白液体培养基对照组的3种培养基的代谢物中,共检测到2 703个分析信号,其中底线为空白液体培养基对照组信号,顶线为金氏副杆菌MTS01天然菌株信号,中线为金氏副杆菌MTS01-wcfR′突变株。检测到的每个信号与数据库的质谱信号进行比较,3种培养基中检测到的山梨醇信号有显著差异。然而,由于检测到的大量信号,不容易直接区分每组之间的差异,因此3组中检测到的山梨醇的表达水平以柱状呈现。

1.6 结果与分析

新工艺提供生产山梨醇的方法:1) 提供P.goldsteinii菌株;2) 在合适的培养基中培养P.goldsteinii菌株;3) 将P.goldsteinii菌株与疏水底物接触形成山梨醇。

新工艺中构建并确认了金氏副杆菌的突变株的荚膜多糖合成基因区(MTS01-wcfR′),优选破坏该基因以在P.goldsteiniiMTS01中产生荚膜多糖,确认基因区域荚膜多糖合成基因区域细菌。该基因为特异性耐药基因,用于筛选细菌是否成功并携带在质粒中。

对3组液体培养代谢物的差异进行分析和比较后发现:P.goldsteiniiMTS01天然菌株代谢物中山梨醇的质量分数显著高于突变株。P.goldsteiniiMTS01-wcfR′菌株,其中以空白液体培养基对照组的山梨醇质量分数作为比较标准的结果,表明利用P.goldsteini生产山梨醇受参与调节荚膜多糖基因的调控[3]。

新工艺的同源基因重组方法成功地将质粒嵌入到P.goldsteiniiMTS01的wcfR基因中,调节P.goldsteinii控制基因生产山梨醇,并根据需要控制山梨醇的生产。

1.7 提纯方法

取麦芽糖醇提余液1 kg,加入0.4 g葡萄糖糖化酶,60 ℃恒温糖化24 h,得到糖化液,测得在糖化液中的低聚糖醇的质量分数降低了40%。向上述糖化液中加入4 g干酵母,30 ℃发酵65 h,得到发酵液,测得其中的还原糖质量分数为0.15%。通过脱色过滤去除发酵液中的酵母,再经膜分离处理后分别得到稀液和浓液,稀液为山梨醇液,浓液为液体多元醇。其中,在稀液和浓液中测得组分如下:稀液质量分数分别为10%,75%,10%,0.17%;浓液质量分数分别为45%,13%,35%,0.09%[4]。新工艺在于对麦芽糖醇提余液进行有效利用,提高附加值,而且方法简单实用,成本低[16-18]。

2 山梨醇产品的应用

2.1 制备糖浆

新工艺涉及制备山梨醇糖浆的方法:1) 水解转化糖溶液中的蔗糖溶液;2) 通过模拟移动床色谱法从转化糖溶液中分离出葡萄糖质量分数为99.7%,优选果糖质量分数为92%;3) 将所述葡萄糖糖浆氢化为山梨醇糖浆,还原糖质量分数不高于0.2%,甘露醇质量分数小于1%,干物质质量分数为70%。山梨醇糖浆的总还原糖质量分数不高于0.2%,甘露醇质量分数小于1%,干物质质量分数为70%。

反应混合物:碳酸钙质量为15 mg,500 mmol/L的TEA/NaOH 8.0质量为50 μg,葡萄糖质量为25 mg,果糖质量为25 mg,10 mmol/L的NAD+质量为20 μg,10 mmol/L的NADP+质量为10 μg,NADPH依赖性木糖还原酶为4 U,NADP依赖性葡萄糖脱氢酶为5 U。

将反应混合物在1.5 mL带透气盖的玻璃容器中培养16 h,转速为850 r/min,使用高效液相色谱法分析反应产物,果糖质量分数与体积分数比值从最初的5%增加到6.9%,此时葡萄糖几乎完全消耗[19-20]。

2.2 制造口香糖

2.2.1 方法与晶体尺寸

制造口香糖要选择不同的山梨醇粉末比率,第一山梨醇晶体尺寸为0.1～0.37 μm,第二山梨醇晶体尺寸为0.9～1.5 μm。其中,第二山梨醇粉末包含的山梨醇晶体具有比第一山梨醇粉末的晶体尺寸大至少3倍的预定晶体尺寸;将第一山梨醇粉末和第二山梨醇粉末与胶基混合,形成流变特性在目标范围内的口香糖,以降低生产成本[21-22]。

口香糖组分包含胶基、山梨醇粉末和亲水性软化剂。山梨醇是第一山梨醇晶体和第二山梨醇晶体的组合。第一山梨醇晶体的数量与第二山梨醇晶体的数量比为50∶50[23-24]。口香糖基质可以有很大的变化,胶基包括用于口香糖和泡泡糖的胶基,树胶基的合适聚合物包括天然、合成弹性体和橡胶,口香糖基料的质量分数为20%～30%。

树胶基组分包含常规弹性体增塑剂,用量为胶基质量的45%～70%(质量比)。树胶基中有效量的常规添加剂,如增塑剂或软化剂,用量是胶基量的3%～20%(质量比)。当胶基中存在蜡时,可软化聚合物弹性体混合物,并提高胶基的弹性,因此所用蜡的熔点优选温度为45～55 ℃,低熔点蜡为石蜡,优选约7%～9.5%(质量比)。除低熔点蜡外,具有较高熔点的蜡用量高达胶基质量的5%(质量比)。这种高熔点蜡包括蜂蜡、植物蜡聚乙烯蜡和微晶蜡等。胶基可包括有效的填充剂、填料或助剂,占胶基量的20%～30%(质量比)。

除水不溶性口香糖基外,典型的口香糖组分还包括水溶性散装部分和一种或多种调味剂。水溶性组分包括散装甜味剂、高强度甜味剂、调味剂、亲水性软化剂、乳化剂、着色剂、酸化剂、填料、抗氧化剂和其他传统口香糖添加剂。口香糖组分中使用多种添加剂,包括甜味剂、高强度甜味剂、风味调节剂或增强剂、香料/调味品、着色剂、药物、口腔护理剂、喉咙护理剂、呼吸清新剂、矿物佐剂、填充剂、酸化剂、缓冲剂和感光剂填充剂,用量达口香糖组分的40%～65%(质量比)。

合适的乳化剂包括蒸馏单甘酯合适的亲水性软化剂包括甘油、山梨醇糖浆、麦芽糖醇糖浆、氢化淀粉水解物(HSH)、水、丙二醇及其组合。软化剂质量可以是口香糖质量的2%～12%[25-26]。

口香糖组分在熔化后放置在标准混合器中,添加剩余成分并彻底混合1～20 min,使用常规技术将混合物形成的最终形状如挤压、轧制和切割成棒状,铸造成颗粒,然后选择性地涂覆或压制成片剂。

2.2.2 多个供应商提供的山梨醇晶体尺寸测量

使用X射线衍射仪(Rigaku)和Cu-Kα辐射,通过粉末X射线衍射对晶体尺寸进行XRD测量和扫描电子显微镜(SEM)测定,从不同供应商处可获得至少24种不同山梨醇晶体尺寸粉末[27]。

2.2.3 工艺配方

按以下质量配比制备,准确度为±2%:脱脂牛奶584.1 g,全脂奶粉36 g,脱脂奶粉37.1 g,山梨醇154.8 g,明胶3.6 g,香兰素0.1 g,植物原料50 g,固体植物脂肪50 g,加水目标产品1 000 g。在需要时,以对流方式切割和干燥,直至达到中等含水量。然后在加热条件下保持原料,直到温度不低于100 ℃,并减压至大气值,同时植物原料膨胀。在微波场中进行干燥,直到干物质质量分数不低于85%,并用固体植物脂肪上釉。将制备的脱脂乳、干全脂乳、干脱脂乳、山梨醇、明胶、香兰素和饮用水按配方比例混合,经巴氏灭菌、均质、冷却后,加入釉面植物原料。混合物经过冷冻、包装和硬化以生产目标产品。

2.3 制备光降解口香糖

2.3.1 聚醋酸乙烯酯嵌段甲基苯基硅烷的制备

制备嵌段共聚物,将5 g相对重均分子质量为32 600且多分散指数为3.0的聚甲基苯基硅烷添加到干净干燥的Schlenk管中,向试管中加入15 mL二甲苯和95 g甲基丙烯酸甲酯。通过6次冻融循环去除氧气,同时用干燥氮气吹扫。然后将混合物加热至95 ℃,用200～350 nm的紫外线(UV)光照射约10 min,混合物开始聚合。混合物在95 ℃下照射120 min,然后用200～350 nm的紫外线照射10 min;混合物在95 ℃下维持120 min,然后暴露于氧气源中以停止反应。通过冷甲醇沉淀得到共聚物产物,进一步用冷的甲醇和水清洗聚合物产品。凝胶渗透色谱分析证实形成了重均分子质量为150 000、多分散指数为3.5的共聚物,嵌段共聚物含有甲基苯基硅烷质量分数为1.2%和聚醋酸乙烯酯质量分数为98.8%。

2.3.2 实例1和对比1胶基的拟定制备

为制备胶基,首先确定胶基组分如表1所示,按照表1制备母料(咀嚼弹性体)。弹性体,即聚异丁烯和丁基橡胶按表1所示的比例放入标准混合器中,将弹性体加热至130 ℃,加热的弹性体混合约15 min,然后逐渐添加熔点为70.5 ℃氢化棉籽油,并与弹性体混合约90 min后,将单硬脂酸甘油酯添加到混合器中,再与弹性体混合20 min以使混合物均匀。制备母料后,从母料中制备胶基[28-29]。

2.3.3 制备和配方

1) 胶基。将醋酸乙烯酯和甲基苯基硅烷的嵌段共聚物添加到另一标准混合器中,加热至130.5 ℃后,根据2.3.2节工艺制备的母料添加到嵌段共聚物中,混合约15 min。将熔点约为45.5 ℃氢化棉籽油添加到混合器中,混合10 min,然后添加三乙酸甘油酯混合10 min,再加入滑石粉混合10 min。

2) 制备对比1胶基。在另一个标准混合器中加入聚醋酸乙烯酯,加热至约130.5 ℃后,将根据上述工艺制备的母料添加到聚醋酸乙烯酯中,混合约15 min。将熔点为45.5 ℃氢化棉籽油,添加到混合器中,混合10 min,然后添加三乙酸甘油酯混合10 min,再加入滑石粉混合约10 min。

口香糖组分采用实例1和对比1进行,结果如表2所示。

表2 口香糖组分

根据表2中列出的组分物制备实施例1和对比1口香糖[7-8]。为了制备口香糖,相应的口香糖基料在约175.5 ℃的温度下熔化后放置在标准混合器中,添加额外成分,即山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙酰化单甘酯、甘油、冷却剂、胶囊食品级酸、卵磷脂、粉末和液体香料、乙酰磺胺K和阿斯巴甜,彻底混合20 min[29]。在口香糖形成后24 h测量,结果表明:在口香糖产品中包括多元醇,例如山梨醇、甘露糖醇、木糖醇和其他氢化低聚糖,多元醇可用作口香糖中的“糖替代品”。这些糖替代品的优点是不会在消费者口中发酵形成可以侵蚀牙釉质的产品,因此山梨醇以及其他多元醇通常用于无糖产品。此外,山梨醇还可用作填充剂[30-31]。

2.4 制备罐头

2.4.1 糖浆制剂

将检查过的水果去皮装入容器,在不锈钢糖浆罐中测量定量的水,以产生含质量分数为79%水的最终糖浆。工艺过程:1) 在温度为70 ℃中,添加足够的液体山梨醇,生产含质量分数为20.75%的山梨醇糖浆。2) 糖浆加热到160 ℃,保持30 min,优选添加柠檬酸质量分数为0.1%,抗坏血酸质量分数为0.15%和任何人工甜味剂(如三氯蔗糖)(以最终糖浆的质量分数计)。3) 充分混合糖浆,糖浆转移到糖浆储存罐中,与填充的水果混合。

2.4.2 不加糖糖浆制剂

水果去皮装入容器,在不锈钢糖浆罐中测量定量的水,以产生含质量分数为71%的水的最终糖浆。工艺过程:1) 在温度为70.0 ℃中,添加足够的液体山梨醇,生产含山梨醇糖浆质量分数为28.75 %;2) 糖浆加热到160 ℃,保持30 min,优选添加柠檬酸质量分数为0.1%,抗坏血酸质量分数为0.15%和任何人工甜味剂(如三氯蔗糖)(以最终糖浆的量分数计);3) 充分混合糖浆,将糖浆转移到糖浆储存罐中,并与填充的水果混合[32]。

将水性山梨醇用于口香糖中,与结晶山梨醇相比,水溶液中的山梨醇是一种更便宜的优质替代。

3 结 论

在山梨醇新工艺生产方面:新工艺的P.goldsteiniiMTS01是一种多功能新型益生菌,经过预测分析,在新工艺的P.goldsteiniiMTS01的整个基因组中,发现的9段CPS区域可能是荚膜多糖基因区域的序列片段;其中,由于CPS区域A携带与脆弱拟杆菌菌株NCTC9343的多糖A(PSA)基因区域中的wcfR基因和wcfS基因相似的核酸序列,主要负责荚膜多糖的合成。通过接合制备含有基因区域A的质粒,并使用同源基因重组方法将质粒嵌入wcfR基因以破坏编码结构。通过聚合酶链反应,证实质粒序列已成功嵌入金氏副杆菌的wcfR基因,并导致DNA结构破坏。已有结果表明:P.goldsteiniiMTS01可以产生山梨醇,山梨醇的产生受调控荚膜多糖的基因调控。在应用方面,山梨醇是一种典型的增塑剂多元醇,用于替代多元醇乙二醇、丙二醇、赤藓糖醇和季戊四醇等。首选的增塑剂应有足够的沸点,在挤出机的加工温度高时较稳定。增塑剂首选甘油、甘油酸酯或两者的混合物。增塑剂占总质量的1%～30%,山梨醇的质量分数为15%～30%时最好。山梨醇是高效、无毒,可降解型增塑剂,可直接替代传统的邻苯二甲酸类增塑剂,已获许在欧盟各国出售与使用,可用在对卫生要求较高的与食品接触高分子材料、玩具和医疗器械中,还可用于商用瓶盖、密封内层薄膜以及其他与食品接触性塑料制品中。山梨醇无激素刺激、完全可生物降解并无不良口感及气味,即使被误吃入人体内也无大碍,可以代谢排出。