文 献 综 述

糖蜜（Molasses）是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，是蔗糖制备过程中的副产品，分为甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜和葡萄糖蜜等。其主要成分是蔗糖、葡萄糖、果糖，还含有生长因子，可以用来作为生物发酵的碳源。并且通过逐步发展，其可发酵性也得到了进一步提升^[1]。糖蜜用于发酵行业，可以代替蔗糖，从而充分利用物资，节约成本，但由于其杂质过多，副产物污水直接排放又会对土壤、水源等造成污染，环境治理又不经济，所以使用受到了很大限制。

葡聚糖及甘露醇都可以通过蔗糖发酵所得，糖蜜中富含蔗糖，通过对糖蜜进行预处理，使得其联产葡聚糖-甘露醇的转化率更高、后续处理更简便经济，具有很高的实用性。

1葡聚糖生产

葡聚糖（Dextran）是由明串珠菌合成的微生物多糖，由单一的葡萄糖组成^[2]，这种细菌产的胞外多糖（EPS）比起其他由植物、海藻和动物通过降解和合成产出的多糖有很多优点。可广泛应用于食品、医药、制药和化工等领域，尤其在医药领域，能清除游离基、抗辐射、溶解胆固醇，预防高脂血症作用及抵抗滤过性病毒、真菌、细菌等引起的感染，可以作为代用血浆，具有抗血栓、抗凝血性和防止贫血的作用。

工业上葡聚糖生产是蔗糖为底物,以肠膜明串珠菌为转化菌的生物合成^[3]。目前国外已利用Leuconostoc mesenteroides NRRLB -512F以蔗糖为底物进行葡聚糖的工业化生产^[4]。以蔗糖转化为葡聚糖的转化率作为参考标准,通过单因素实验和正交实验确定肠膜明串珠菌发酵产葡聚糖的最佳条件，发现蔗糖和蛋白胨是肠膜明串珠菌生长所必需的碳源和氮源，对于葡聚糖的产量 有很大影响；发酵温度、发酵罐转速和发酵液pH值对蔗糖转化率的影响很大，而活化液接种量对蔗糖转化率的影响不大，最大蔗糖转化率为70.0%^[5]。现也有葡聚糖蔗糖酶催化蔗糖生产葡聚糖^[6]，虽然无杂菌污染，易于分离纯化，但与发酵法相比产量过低，不利于工业化生产。

2甘露醇生产

甘露醇(mannitol)学名己六醇,又称D-甘露糖醇、木蜜醇，具有类似蔗糖的甜味。相比于其他糖类，甘露醇具有低热量的优点，同时甘露醇在代谢过程中不需要胰岛素的参与，是糖尿病人食品甜味剂的最佳替代品。在医疗领域，其是良好的利尿剂，降低颅内压、眼内压及治疗肾药、脱水药、食糖代用品、也用作药片的赋形剂及固体、液体的稀释剂；而甘露醇注射液(Injectio Mannitou)作为高渗降压药，是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用的一种药，具有降低颅内压药物所要求的降压快疗效准确的特点。

甘露醇的工业生产方法归纳起来有植物提取法、葡萄糖电解还原法、糖类水解氢化法三种^[7]。我国目前大多数企业采用海带提取法，生产流程长,提取率低、污染严重、产品易带热源、内在品质差且不稳定、有的达不到医药级水平，无法满足下游产品的需求。加之海带资源逐年减少、价格上涨，导致生产成本增加，国际市场竞争力不足，因此海带提取法面临被淘汰的命运。而以蔗糖或葡萄糖、果糖为底物的微生物发酵法逐步成熟，并且通过工艺流程、质量、经济效益等方面的比较，合成法远远优于提取法^[8]。现今有利用生物技术生产甘露醇，包括酶法和发酵法^[9]。通过对产甘露醇的膜明串菌株的表征进行研究，筛选了高产菌^[10]，并且通过控制pH及底物条件提高了产量^[11]，但是成本依然很高，限制了它在各个领域内的广泛利用。

3联合生产葡聚糖-甘露醇