CN101993841B

CN101993841B - 一种黄单胞菌及用其制备黄原胶的方法

Info

Publication number: CN101993841B
Application number: CN2010102367619A
Authority: CN
Inventors: 司书锋; 王新纲; 孙正艳; 唐行利; 陈健; 杜金锁; 赵兴春; 李宝国; 翟汉涛; 史维义
Original assignee: ZIBO DEOSEN BIOCHEMICAL Ltd
Current assignee: Ordos Zhongxuan Biochemical Co., Ltd.
Priority date: 2010-02-11
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: CN101768615A; CN101993841A

Abstract

本发明涉及一种黄单胞菌及黄原胶生产的技术领域，具体涉及一种黄单胞菌Xanthomonassp.SN-58，以及用其制备黄原胶的方法,包括该菌种的筛选，黄原胶的制备方法包括发酵步骤和发酵液提取步骤，发酵采用葡萄糖、大豆蛋白等配方，并在发酵液提取过程添加氯化钾作为提取辅助试剂，进行酒精沉淀，提取产品,得到的黄原胶产品适用于乳饮料发酵和酸奶以及其他高蛋白饮料生产中，不会产生分层现象，而且可以有针对性的大批量进行生产，解决了目前存在的产品不稳定和适用领域有局限性等问题。

Description

一种黄单胞菌及用其制备黄原胶的方法

本发明涉及一种黄单胞菌及黄原胶生产的技术领域，具体涉及一种黄单胞菌Xanthomonas sp. SN-58，以及用其制备黄原胶的方法。

背景技术

黄原胶是食品工业中理想的增稠剂、悬浮剂、乳化剂和成型剂，在某些苛刻条件下黄原胶的性能比明胶、CMC（羧甲基纤维素）、海藻等现行食品添加剂更具优越性，例如可以应用于奶制品、果汁饮料、啤酒、冷冻食品中，但是由于黄原胶在高蛋白和低PH的环境中的分层现象，限制了黄原胶在乳饮料发酵和酸奶以及其他高蛋白饮料生产中的应用。

目前是通过生产过程中逐批筛选的办法，选出少量的，适合在这种奶饮料产品中应用的批次，作为这种型号的产品进行销售。但是该方式的缺陷是筛选的工作量大，无法针对性的大批量的生产，而且筛选产品由于未经过针对性处理对分层的问题不能彻底的解决。因此，具有产品不稳定和适用领域有局限性的缺点。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种黄单胞菌Xanthomonas sp. SN-58，以及用其制备黄原胶的方法，包括该菌种的筛选，黄原胶的制备方法包括发酵步骤和发酵液提取步骤，发酵采用葡萄糖、大豆蛋白等配方，并在发酵液提取过程添加氯化钾作为提取辅助试剂，进行酒精沉淀，提取产品, 得到的黄原胶产品适用于乳饮料发酵和酸奶以及其他高蛋白饮料生产中，不会产生分层现象，而且可以有针对性的大批量进行生产，解决了目前存在的产品不稳定和适用领域有局限性等问题。

目前该黄单胞菌在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编：100101，其保藏编号是：CGMCCNo.3860，菌种的拉丁文名称是Xanthomonas sp.，参据的微生物（株）：SN-58，保藏日期是2010年05月24日

本发明所述的黄单胞菌菌株特征为：直杆状细菌，端生鞭毛运动，专性好氧。在培养基上可产生一种非水溶性的黄色色素(一种类胡萝卜素)，其化学成分为溴芳基多烯，使菌落呈黄色。可作为菌种生产荚膜多糖，即黄原胶。

所述的黄单胞菌Xanthomonas sp.SN-58，筛选过程为：

⑴ 菌体培养取黄单胞菌接种于盛有种子培养基的三角瓶中，于32±1℃振荡培养18-26h，种子摇瓶配方：蔗糖0.8-1.0%，大豆蛋白胨0.5-0.6%，牛肉膏0.1-0.3%，氯化钠0.1-0.2%，余量为水；

⑵ 制备菌悬液；

⑶ 诱变将菌悬液盛于无菌培养皿中，内放磁力搅拌棒，置电磁力搅拌器上于超净工作台紫外灯下，距离28-32cm，照射0.5-1min；

⑷暗箱培养取诱变后菌悬液于培养基平板上，置32±1℃暗箱培养45-50h，培养基成分为：蔗糖1.2- 1.5%，蛋白胨0.8- 0.9%，磷酸氢二钾0.05-0.08%，柠檬酸0.08- 0.1%，琼脂1.5-2%，余量为水；

⑸ 观察长出的菌落，测定透明圈直径（C）和菌落直径（H），挑选C/H值最大者接入斜面保藏，经多次诱变挑选出菌株，进行斜面保存；

⑹菌株筛选取上述诱变菌株，分别培养后测其吸光值，选取相对吸光值较大的菌株，进行摇瓶发酵，培养温度30±2℃，PH值7.0±2，摇瓶培养基配方：蔗糖3.5-4.0% ，大豆蛋白胨0.5-0.6%，柠檬酸0.1-0.2%，余量为水，将发酵液用乙醇进行沉淀提取，将提取所得黄原胶，测定其在酸奶应用中的表现，经过酸奶稳定性测定，最后筛选最佳菌株。

用上述黄单胞菌Xanthomonas sp.SN-58制备黄原胶的方法，包括发酵步骤和发酵液提取步骤，具体如下：

（一）发酵步骤：

将黄单胞杆菌菌种接种入种子罐中进行一、二级种子培养，在温度为32±2℃，PH值7.3-7.7的条件下，培养16-18小时，然后按1：10比例转入发酵罐中培养，温度32±2℃，PH值7.3-7.7，培养时间60-70小时，得到发酵液；

（二）发酵液提取步骤：

将0.5%-0.8%的氯化钾加入到上述发酵液中，搅拌20-30分钟，再加入到浓度为85-90％的酒精中，黄原胶呈沉淀析出，然后用离心机分离、真空干燥，最后粉碎包装，得到本发明的产品。

所述种子罐的培养基配方为按重量计的下述组分：葡萄糖0.8-1.0%，大豆蛋白胨0.5-0.6% ，牛肉膏0.1-0.3%，氯化钠0.1-0.2%，余量为水。

所述发酵罐的培养基配方为按重量计的下述组分：蔗糖3.5-4.0% ，大豆蛋白胨0.5-0.6% ，柠檬酸0.1-0.2%，余量为水。

在所述的发酵步骤中，采用流加KOH或NaOH的方式调控发酵过程的PH，其加入量以维持发酵液的PH在7.5±0.2为标准进行流加。

在本发明的黄原胶产品离心、干燥时，可以多次用酒精沉淀，进一步纯化产品，然后脱水后真空干燥，最后粉碎包装，得到本发明的产品。

本发明的有益效果为：本发明的黄单胞菌Xanthomonas sp. SN-58适用于高蛋白和低PH的环境中，通过本发明的制备方法的到得黄原胶产品，适合在高蛋白、低PH的环境中应用，彻底解决了在高蛋白、低PH环境中的分层现象，而且可以有针对性的大批量进行生产；本发明的黄原胶的实施依托于现有的黄原胶生产线，并对发酵菌种、配方、工艺条件进行了改变，使最终产品结构和组成发生改变；发酵过程采用流加NaOH的方式来调控发酵过程的PH，以减少带入产品中的钙盐，提高产品品质；并在发酵液中加入氯化钾作为提取辅助试剂，得到的产品质量高，更利于在饮料中的应用。总之，该黄原胶产品适用于乳饮料发酵和酸奶以及其他高蛋白、低PH的饮料或其他产品的生产中，应用过程中不会产生分层现象，有更好的稳定性，而且可以有针对性的大批量进行生产，解决了目前存在的产品不稳定和适用领域局限性等问题。

将采用该工艺所得黄原胶产品和普通黄原胶，模拟酸奶生产进行试验，将试验的酸奶溶液进行离心（4000转/分钟），离心10分钟。观察离心后的酸奶溶液，本发明制得的黄原胶的酸奶在离心管中溶液状态均匀，基本上没有沉淀生成。而应用普通黄原胶的酸奶在离心管中则出现了蛋白质和水分离的现象。由此可以看出，本发明产品稳定性好，适合应用于乳饮料发酵和酸奶以及其他高蛋白、低PH的饮料或其他类似产品的生产中。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过具体实施例来进行详细的说明。

实施例1

黄单胞菌Xanthomonas sp. SN-58菌种的诱变、筛选

⑴ 菌体培养取黄单胞菌原始菌种接种于盛有种子培养基的三角瓶中，于32±1℃振荡培养26h，种子摇瓶配方：蔗糖0.8-1.0%，大豆蛋白胨0.5-0.6%，牛肉膏0.1-0.3%，氯化钠0.1-0.2%，余量为水；

⑵ 制备菌悬液取上述种子液于离心管中，以3000r/min离心10min，弃去上清液，加入无菌水振荡洗涤，离心10min，弃去上清液，再加入无菌水，振荡均匀；

⑷暗箱培养取诱变后菌悬液于培养基平板上，置32±1℃暗箱培养45-50h，培养基成分为：蔗糖1.2-1.5%，蛋白胨0.8- 0.9%，磷酸氢二钾0.05-0.08%，柠檬酸 0.08-0.1%，琼脂1.5-2%，余量为水；

⑹菌株筛选取上述诱变菌株，分别培养后测其吸光值，选取相对吸光值较大的菌株，进行摇瓶发酵，培养温度30±2℃，PH值7.0±2，摇瓶培养基配方：蔗糖3.5-4.0%，大豆蛋白胨0.5-0.6%，柠檬酸0.1-0.2%，余量为水，将发酵液用2倍乙醇进行沉淀提取，将提取所得黄原胶，测定其在酸奶应用中的表现，经过酸奶稳定性测定，最后筛选最佳菌株。

实施例2

发酵种子罐配方（按重量计）：葡萄糖1.0%，大豆蛋白胨0.5% ，牛肉膏0.3%，氯化钠0.2%，余量为水；

发酵罐配方（按重量计）：蔗糖4.0% 大豆蛋白胨0.5% ，柠檬酸0.2%，余量为水。

（一）发酵步骤：

将黄单胞杆菌菌种接种入种子罐中进行一、二级种子培养，在温度为32℃，PH值7.4的条件下，培养16小时，然后按1：10比例转入发酵罐中培养，温度32℃，PH值7.3-7.7，培养时间65小时，得到发酵液；采用流加NaOH的方式调控发酵过程的PH，其加入量以维持发酵液的PH在7.5±0.2为标准进行流加；

（二）发酵液提取步骤：

将0.5%的氯化钾加入到上述发酵液中，搅拌20分钟，再加入到浓度为87％的酒精中，黄原胶呈沉淀析出，然后用离心机分离、真空干燥，最后粉碎包装，得到本发明的产品。

实施例3

发酵种子罐配方（按重量计）：葡萄糖0.8%，大豆蛋白胨0.6% ，牛肉膏0.2%，氯化钠0.1%，余量为水；

发酵罐配方（按重量计）：蔗糖3.5% 大豆蛋白胨0.6% ，柠檬酸0.1%，余量为水。

（一）发酵步骤：

将黄单胞杆菌菌种接种入种子罐中进行一、二级种子培养，在温度为34℃，PH值7.6的条件下，培养18小时，然后按1：10比例转入发酵罐中培养，温度34℃，PH值7.3-7.7，培养时间70小时，得到发酵液；采用流加KOH的方式调控发酵过程的PH，其加入量以维持发酵液的PH在7.5±0.2为标准进行流加；

（二）发酵液提取步骤：

将0.7%的氯化钾加入到上述发酵液中，搅拌20分钟，再加入到浓度为85％的酒精中，黄原胶呈沉淀析出，然后用离心机分离、真空干燥，最后粉碎包装，得到本发明的产品。

Claims

1.一种黄单胞菌（Xanthomonas sp.）SN-58，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏编号是：CGMCCNo.3860，保藏日期是2010年05月24日。

2.用权利要求1所述的黄单胞菌制备黄原胶的方法，包括发酵步骤和发酵液提取步骤，具体如下：

（一）发酵步骤：

（二）发酵液提取步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于, 所述种子罐的培养基配方为按重量计的下述组分：葡萄糖0.8-1.0%，大豆蛋白胨0.5-0.6%，牛肉膏0.1-0.3%，氯化钠0.1-0.2%，余量为水。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于, 所述发酵罐的培养基配方为按重量计的下述组分：蔗糖3.5-4.0% ，大豆蛋白胨0.5-0.6% ，柠檬酸0.1-0.2%，余量为水。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于, 在所述的发酵步骤中，采用流加NAOH或KOH的方式调控发酵过程的PH。