CN102127171B - 一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微生物发酵生产，特别是指一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法。将发酵液进行包括离心、萃取步骤的后提取；提取工艺包括发酵液预处理、一次萃取、一次离心、二次萃取、二次离心、三次洗脱。本发明解决了现有工艺存在的所制备的硬葡聚糖粘度较差的问题。具有提取工艺设计简单、合理，操作方法易行，所制备的硬葡聚糖的粘度（1%的KCl粘度）从400cp提高到1000cp以上等优点。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵生产，特别是指一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法。
背景技术
现有硬葡聚糖（商品名称为聚多糖）的发酵生产因受到菌种、发酵工艺以及后提取工艺的限制，其发酵过程中转化率较低，在规模化工业生产中并不成熟，现有实验室研究中采用如下方法：将菌种接种于含有碳源、氮源、无机盐和水的无菌培养基中进行需氧发酵制取含有硬葡聚糖的发酵液，生产菌种选用硬囊菌类菌种（Sclerotium）；然后将含有硬葡聚糖的发酵液进行后提取。传统的后提取步骤一般采用过滤、离心、萃取等工艺，上述现有技术存在着所制备的硬葡聚糖粘度较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法，以解决现有技术存在的所制备的硬葡聚糖粘度差的问题。
本发明的整体技术构思是：
一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法,将发酵液进行包括离心、萃取步骤的后提取；所述的提取包括如下工艺步骤：
A、发酵液预处理：首先将含有硬葡聚糖的发酵液升温至85℃-95℃，维持10-30分钟后再降至80℃，加入发酵液体积200-400ppm的碱性蛋白酶，然后在pH为6-10，温度为40℃-65℃条件下，反应1-6小时；
B、一次萃取：将步骤A中制成的预处理后的发酵液与体积百分比不低于65%的乙醇溶液按照1：0.3-0.6的比例混配，搅拌35-50分钟，调混合液的pH=7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
C、一次离心：将步骤B中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
D、二次萃取：将步骤C中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.3-0.5的比例混配，搅拌40-60分钟，调混合液的pH值为7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
E、二次离心：将步骤D中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
F、三次洗脱：将步骤E中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.2-0.4的比例混配，搅拌40-60分钟，调混合液的pH值为7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀，将混合溶液进行固液分离，得到纤维状硬葡聚糖。
本发明中具体的工艺步骤和工艺参数还有：
步骤C、E、F中的固液分离采用离心方法,在离心转速为4000-6000转/分条件下进行固液分离。
所述的步骤F后还包括一步骤G，是将步骤F中制成的纤维状硬葡聚糖在70℃-90℃条件下干燥。
所述的步骤G后还包括一步骤H,是将干燥后的物料粉碎，粉碎温度不超过65℃，目数80-100目。
因硬葡聚糖是继黄原胶、结冷胶、温轮胶后又一种新型生物胶，具有良好的增粘特性，广泛用于石油、食品等诸多行业，目前在没有国家标准的情况下，申请人借鉴黄原胶的粘度检测方法对硬葡聚糖的粘度进行检测，从而判断质量的优劣。
粘度（1%的KCl粘度）具体的检测方法如下：
1、仪器：NDJ-1型旋转粘度计，测定误差±5%
2、测定条件：转子型号为3号转子
3、转子速度为60rpm
4、测定温度为25℃±1℃
5、测定方法：用1%的KCl溶液配制的样品溶液（搅拌，30分钟）置于100ml高型烧杯中，测定并读出表盘示数，乘以系数即是该溶液的粘度。
检测结果为：采用本专利记载的后提取方法制备的硬葡聚糖的粘度（1%的KCl粘度）从400cp提高到1000cp以上。
本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：
本发明的提取工艺设计简单、合理，操作方法易行，所制备的硬葡聚糖的粘度（1%的KCl粘度）从400cp提高到1000cp以上。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步描述，但不应理解为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据本说明书所作出的等效技术手段替换，均不脱离本专利的保护范围。
实施例1
一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法,将发酵液进行包括离心、萃取步骤的后提取；所述的提取包括如下工艺步骤：
A、发酵液预处理：首先将含有硬葡聚糖的发酵液升温至85℃-95℃，维持10-30分钟后再降至80℃，加入发酵液体积200-400ppm的碱性蛋白酶，然后在pH为6-10，温度为40℃-65℃条件下，反应1-6小时；
B、一次萃取：将步骤A中制成的预处理后的发酵液与体积百分比不低于65%的乙醇溶液按照1：0.3-0.6的比例混配，搅拌35-50分钟，调混合液的pH=7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
C、一次离心：将步骤B中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
D、二次萃取：将步骤C中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.3-0.5的比例混配，搅拌40-60分钟，调混合液的pH值为7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
E、二次离心：将步骤D中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
F、三次洗脱：将步骤E中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.2-0.4的比例混配，搅拌40-60分钟，调混合液的pH值为7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀，将混合溶液进行固液分离，得到纤维状硬葡聚糖。
步骤C、E、F中的固液分离采用离心方法,在离心转速为4000-6000转/分条件下进行固液分离。
所述的步骤F后还包括一步骤G，是将步骤F中制成的纤维状硬葡聚糖在70℃-90℃条件下干燥。
所述的步骤G后还包括一步骤H,是将干燥后的物料粉碎，粉碎温度不超过65℃，目数80-100目。
实施例2
一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法,将发酵液进行包括离心、萃取步骤的后提取；所述的提取包括如下工艺步骤：
A、发酵液预处理：首先将含有硬葡聚糖的发酵液升温至85℃，维持10分钟后再降至80℃，加入发酵液体积200ppm的碱性蛋白酶，然后在pH为6，温度为40℃条件下，反应1小时；
B、一次萃取：将步骤A中制成的预处理后的发酵液与体积百分比为65%的乙醇溶液按照1：0.3的比例混配，搅拌35分钟，调混合液的pH=7.0，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
C、一次离心：将步骤B中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
D、二次萃取：将步骤C中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.3的比例混配，搅拌40分钟，调混合液的pH值为7.0，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
E、二次离心：将步骤D中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
F、三次洗脱：将步骤E中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比为85%的乙醇溶液按照1：0.2的比例混配，搅拌40分钟，调混合液的pH值为7.0，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀，将混合溶液进行固液分离，得到纤维状硬葡聚糖。
步骤C、E、F中的固液分离采用离心方法,在离心转速为4000转/分条件下进行固液分离。
所述的步骤F后还包括一步骤G，是将步骤F中制成的纤维状硬葡聚糖在70℃条件下干燥。
所述的步骤G后还包括一步骤H,是将干燥后的物料粉碎，粉碎温度不超过65℃，目数80目。
实施例2
一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法,将发酵液进行包括离心、萃取步骤的后提取；所述的提取包括如下工艺步骤：
A、发酵液预处理：首先将含有硬葡聚糖的发酵液升温至95℃，维持30分钟后再降至80℃，加入发酵液体积400ppm的碱性蛋白酶，然后在pH为10，温度为65℃条件下，反应6小时；
B、一次萃取：将步骤A中制成的预处理后的发酵液与体积百分比为85%的乙醇溶液按照1：0.6的比例混配，搅拌50分钟，调混合液的pH=7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
C、一次离心：将步骤B中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
D、二次萃取：将步骤C中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.5的比例混配，搅拌60分钟，调混合液的pH值为7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
E、二次离心：将步骤D中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
F、三次洗脱：将步骤E中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.4的比例混配，搅拌60分钟，调混合液的pH值为7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀，将混合溶液进行固液分离，得到纤维状硬葡聚糖。
步骤C、E、F中的固液分离采用离心方法,在离心转速为6000转/分条件下进行固液分离。
所述的步骤F后还包括一步骤G，是将步骤F中制成的纤维状硬葡聚糖在90℃条件下干燥。
所述的步骤G后还包括一步骤H,是将干燥后的物料粉碎，粉碎温度不超过65℃，目数100目。
实施例3
一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法,将发酵液进行包括离心、萃取步骤的后提取；所述的提取包括如下工艺步骤：
A、发酵液预处理：首先将含有硬葡聚糖的发酵液升温至90℃，维持20分钟后再降至80℃，加入发酵液体积300ppm的碱性蛋白酶，然后在pH为8，温度为50℃条件下，反应3小时；
B、一次萃取：将步骤A中制成的预处理后的发酵液与体积百分比不低于65%的乙醇溶液按照1：0.4的比例混配，搅拌40分钟，调混合液的pH=7.2，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
C、一次离心：将步骤B中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
D、二次萃取：将步骤C中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比=75%的乙醇溶液按照1：0.4的比例混配，搅拌50分钟，调混合液的pH值为7.2，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
E、二次离心：将步骤D中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
F、三次洗脱：将步骤E中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比=90%的乙醇溶液按照1：0.3的比例混配，搅拌50分钟，调混合液的pH值为7.2，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀，将混合溶液进行固液分离，得到纤维状硬葡聚糖。
步骤C、E、F中的固液分离采用离心方法,在离心转速为5000转/分条件下进行固液分离。
所述的步骤F后还包括一步骤G，是将步骤F中制成的纤维状硬葡聚糖在80℃条件下干燥。
所述的步骤G后还包括一步骤H,是将干燥后的物料粉碎，粉碎温度不超过65℃，目数90目。
Claims (4)
1.一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法,将发酵液进行包括离心、萃取步骤的后提取；其特征在于所述的提取包括如下工艺步骤：
A、发酵液预处理：首先将含有硬葡聚糖的发酵液升温至85℃-95℃，维持10-30分钟后再降至80℃，加入发酵液体积200-400ppm的碱性蛋白酶，然后在pH为6-10，温度为40℃-65℃条件下，反应1-6小时；
B、一次萃取：将步骤A中制成的预处理后的发酵液与体积百分比不低于65%的乙醇溶液按照1：0.3-0.6的比例混配，搅拌35-50分钟，调混合液的pH=7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
C、一次离心：将步骤B中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
D、二次萃取：将步骤C中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.3-0.5的比例混配，搅拌40-60分钟，调混合液的pH值为7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀；
E、二次离心：将步骤D中的混合溶液固液分离，得到纤维状硬葡聚糖；
F、三次洗脱：将步骤E中制成的纤维状硬葡聚糖与体积百分比不低于85%的乙醇溶液按照1：0.2-0.4的比例混配，搅拌40-60分钟，调混合液的pH值为7.0-7.5，使得硬葡聚糖呈絮状沉淀，将混合溶液进行固液分离，得到纤维状硬葡聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法，其特征在于步骤C、E、F中的固液分离采用离心方法,在离心转速为4000-6000转/分条件下进行固液分离。
3.根据权利要求1所述的一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法，其特征在于所述的步骤F后还包括一步骤G，是将步骤F中制成的纤维状硬葡聚糖在70℃-90℃条件下干燥。
4.根据权利要求3所述的一种从硬葡聚糖发酵液中提取硬葡聚糖的方法，其特征在于所述的步骤G后还包括一步骤H,是将干燥后的物料粉碎，粉碎温度不超过65℃，目数80-100目。
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