CN102276759B - 一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺，包括以下步骤：将红藻类植物作为原料，依次经低浓度热碱浸泡，过滤，水洗，酸调pH值，次氯酸钠高效漂白，高温加压提取琼脂，向胶浆中加入磷酸盐去除杂质，加入过滤助剂，压滤，凝固脱水烘干，粉碎，即可得到高质量微生物培养基用琼脂产品。本发明增添了除杂工艺，择优选择添加磷酸盐去除胶浆中钙、镁离子等杂质，生产出的琼脂杂质少，透明度高，灰分少，在配制微生物培养基和使用过程中不会产生不溶性沉淀而影响微生物的生长与检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种琼脂的生产方法，具体涉及一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺。
背景技术
琼脂又名琼胶，具有排毒养颜、降血压、降血糖和防癌等作用，在食品、医药、生物制品、化妆品、农业及科研等方面有广泛的应用。琼脂的凝点和熔点之间的温度相差很大，它在水中85℃开始熔化，熔化后的溶液温度降至40℃才开始凝固，琼脂是配制各种生物固体培养基最好、最广泛的凝固剂。
琼脂的质量对细菌的生长有很大的影响，不同商标、产地、原料、制造方法所得琼脂的质量是不同的，对细菌生长的活菌数、菌落大小、抗原成分变化等影响很大。透明度好的琼脂含杂质少，影响琼脂透明度的主要原因是琼脂中含有杂质，包括矿物质(如钙离子、镁离子等)、碎片及死的微生物等。
我国琼脂生产企业由于工艺技术和设备等原因，生产出的微生物琼脂质量与国外产品差距很大，也直接影响到固体微生物培养基的质量。我国生产的微生物培养基用琼脂其透明度均较美国、英国、日本差，除设备过滤原因外，主要是在生产琼脂过程中由于大量使用自来水，导致琼脂中钙、镁离子含量比外国高得多，它在培养基中与蛋白胨、牛肉浸膏等原材料中的可溶性的磷酸盐最初常常产生一种乳白色物质，在放置或再融化时，不溶性的雾状物聚集形成一种絮状沉淀。另外，在琼脂的生产过程中，特别是在干燥、粉碎的时候，琼脂与铁器接触造成铁的混入，铁在培养基中和钙、镁离子一样产生不溶性的铁盐，同样也会使培养基产生混浊和沉淀。
因此亟待解决培养基用琼脂生产工艺中存在的问题，如琼脂生产工艺中钙镁离子的去除技术，建立一种生产微生物培养基用琼脂的方法，生产出高质量、高附加值的琼脂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺。
其技术解决方案是：
一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺，包括以下步骤：
a碱处理：以红藻类植物为原料，将其置于2％～5％的碱溶液中浸泡，红藻类植物与碱溶液的质量比为5∶100，浸泡温度为70～90℃，浸泡时间为1～3小时，浸泡后用淡水清洗至pH为6；
b漂白：将碱处理后的红藻类植物用次氯酸盐溶液进行漂白；
c提胶：将漂白后的红藻类植物投入不锈钢耐压反应釜中，加入净化水，红藻类植物与净化水的质量比为4～6∶100，加热，当釜内压力达到1.0～1.2个大气压时停止加热，打开搅拌器，搅拌提取20分钟，得胶浆，然后泄压，用酸将胶浆pH值调至6～7；
d除杂：按液固质量比100∶1向不锈钢耐压反应釜内投入磷酸盐，搅拌均匀，并保持釜内胶浆沸腾，10分钟后，用酸再次将胶浆pH值调至6～7；
e过滤：将不锈钢耐压反应釜中胶浆转移至保温搅拌锅中，逐次加入不同型号的过滤助剂，边搅拌边用板框压滤机循环过滤，得澄清胶浆；
f后处理：将澄清胶浆依次经凝固脱水，烘干，粉碎即得高质量微生物培养基用琼脂。
步骤e中还包括半定量检测步骤：取200ml板框压滤机首次过滤后的胶浆，加入3g磷酸盐，充分搅拌，加热至沸腾，3分钟后取下，待稳定后观察，若有明显沉淀，则在保温搅拌锅中再加入适量的磷酸盐，直至胶浆中无磷酸盐沉淀出现即为合格。
上述红藻类植物为石花菜、江蓠或龙须菜中的一种。
上述次氯酸盐为次氯酸钠或次氯酸钾。
上述步骤中调节pH值所用酸为硫酸、盐酸或草酸。
上述过滤助剂依次为300号、036号与010号三种型号的硅藻土、珍珠岩。
本发明的有益技术效果是：
1、琼脂质量好。本发明增添了除杂工艺，优选添加磷酸盐去除胶浆中钙、镁离子等杂质，生产出的琼脂杂质少，透明度高，灰分少，在配制微生物培养基和使用过程中不会产生不溶性沉淀而影响微生物的生长与检测。利用本发明技术显著地提高了琼脂的质量，制备出了高端琼脂产品。
2、安全环保。本发明提供的生产工艺中没有采用任何有毒、有害物质，因此不会损害人体健康和污染环境。
3、生产工艺简单。本发明采用磷酸盐去除杂质技术，工艺简单不需要特殊的设备和条件，现有设备工艺条件即可满足要求。
4、成本低。本发明提供的琼脂生产中去除磷酸盐沉淀的工艺技术所采用的原材料和试剂价格低廉，易得，易于技术推广。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
在容量为750升带有加热保洁系统的不锈钢预处理池中，加入500公斤净化水，加热至30℃时，加入氢氧化钠25公斤，充分搅拌使之溶解。继续加热至80℃。将25公斤干石花菜投放在吊笼内，浸入碱溶液里，浸泡膨胀1小时，将吊笼移出碱溶液，静置10到15分钟，尽量回收碱溶液；然后将吊笼移至清洗场地，离心，清水淘洗三次至pH为6，再用次氯酸钠溶液进行漂白得到中性漂白的石花菜。
在容量为2000升带有保温夹层、搅拌器以及出料口的不锈钢耐压反应釜中，加入1500公斤冷水和75公斤上述步骤处理后的石花菜，封闭反应釜，打开蒸气阀，加热，直至釜中压力升至1.0个大气压时停止加热，打开搅拌器，进行消化提取，得胶浆。搅拌20分钟后开始降压，待釜内压力降至0.1个大气压时，取胶浆测试pH值，并用硫酸调pH值至6。
按液固质量比100∶1的比例，边搅拌，边向釜内投放15公斤磷酸二氢钾，保持釜内胶浆沸腾，10分钟后，用硫酸再次将胶浆的pH值调至6，然后将釜中胶浆通过出口管道转移至带夹层的保温搅拌锅中，向保温搅拌锅中逐次加入300号、036号和010号三种型号的硅藻土、珍珠岩过滤助剂，边搅拌，边用板框压滤机循环过滤。用烧杯收取200ml板框压滤机首次滤出的胶浆，加入3克磷酸二氢钾，充分搅拌，加热至沸腾，3分钟后取下，静置观察，若有明显沉淀，则向保温搅拌锅中再加入适量的磷酸二氢钾。确认胶浆的磷酸盐沉淀合格后，将胶浆移至第二套过滤系统，并进行二次循环过滤，得澄清胶浆。再将澄清胶浆依次经凝固脱水，烘干，粉碎即得到高质量微生物培养基用琼脂。
实施例2
在容量为750升带有加热保洁系统的不锈钢预处理池中，加入500公斤净化水，加热至30℃时，加入氢氧化钠25公斤，充分搅拌使之溶解。继续加热至85℃。将25公斤干江蓠投放在吊笼内，浸入碱溶液里，浸泡膨胀1.5小时，将吊笼移出碱溶液，静置10到15分钟，尽量回收碱溶液；然后将吊笼移至清洗场地，离心，清水淘洗三次至pH为6，再用次氯酸钠溶液进行漂白得到中性漂白的红江蓠。
在容量为2000升带有保温夹层、搅拌器以及出料口的不锈钢耐压反应釜中，加入1500公斤冷水和75公斤上述步骤处理后的江蓠，封闭反应釜，打开蒸气阀，加热，直至釜中压力升至1.1个大气压时停止加热，打开搅拌器，进行消化提取，得胶浆。搅拌20分钟后开始降压，待釜内压力降至0.1个大气压时，取胶浆测试pH值，并用草酸调pH值至6。
按液固质量比100∶1的比例，边搅拌，边向釜内投放15公斤磷酸氢二钠，保持釜内胶浆沸腾，10分钟后，用草酸再次将胶浆的pH值调至6，然后将釜中胶浆通过出口管道转移至带夹层的保温搅拌锅中，向保温搅拌锅中逐次加入300号、036号和010号三种型号的硅藻土、珍珠岩过滤助剂，边搅拌，边用板框压滤机循环过滤。用烧杯收取200ml首次板框压滤机滤出的胶浆，加入3克磷酸氢二钠，充分搅拌，加热至沸腾，3分钟后取下，静置观察，若有明显沉淀，则向保温搅拌锅中再加入适量的磷酸氢二钠。确认胶浆的磷酸盐沉淀合格后，将胶浆移至第二套过滤系统，并进行二次循环过滤，得澄清胶浆。再将澄清胶浆依次经凝固脱水，烘干，粉碎即得到高质量微生物培养基用琼脂。
实施例3
在容量为750升带有加热保洁系统的不锈钢预处理池中，加入500公斤净化水，加热至30℃时，加入氢氧化钠25公斤，充分搅拌使之溶解。继续加热至70℃。将25公斤干龙须菜投放在吊笼内，浸入碱溶液里，浸泡膨胀1小时，将吊笼移出碱溶液，静置10到15分钟，尽量回收碱溶液；然后将吊笼移至清洗场地，离心，清水淘洗三次至pH为6，再用次氯酸钾溶液进行漂白得到中性漂白的龙须菜。
在容量为2000升带有保温夹层、搅拌器以及出料口的不锈钢耐压反应釜中，加入1500公斤冷水和75公斤上述步骤处理后的龙须菜，封闭反应釜，打开蒸气阀，加热，直至釜中压力升至1.0个大气压时停止加热，打开搅拌器，进行消化提取，得胶浆。搅拌20分钟后开始降压，待釜内压力降至0.1个大气压时，取胶浆测试pH值，并用盐酸调pH值至6。
按液固质量比100∶1的比例，边搅拌，边向釜内投放15公斤磷酸钠，保持釜内胶浆沸腾，10分钟后，用盐酸再次将胶浆的pH值调至6，然后将釜中胶浆通过出口管道转移至带夹层的保温搅拌锅中，向保温搅拌锅中逐次加入300号、036号和010号三种型号的硅藻土、珍珠岩过滤助剂，边搅拌，边用板框压滤机循环过滤。用烧杯收取200ml首次板框压滤机滤出的胶浆，加入3克磷酸钠，充分搅拌，加热至沸腾，3分钟后取下，静置观察，若有明显沉淀，则向保温搅拌锅中再加入适量的磷酸钠。确认胶浆的磷酸盐沉淀合格后，将胶浆移至第二套过滤系统，并进行二次循环过滤，得澄清胶浆。再将澄清胶浆依次经凝固脱水，烘干，粉碎即得到高质量微生物培养基用琼脂。
上述实施例制得的高质量微生物培养基用琼脂的化学结构式为：
Claims (5)
1.一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
a碱处理：以红藻类植物为原料，将其置于2%～5%的碱溶液中浸泡，红藻类植物与碱溶液的质量比为5∶100，浸泡温度为70～90℃ ，浸泡时间为1～3小时，浸泡后用淡水清洗至pH为6；
b漂白：将碱处理后的红藻类植物用次氯酸盐溶液进行漂白；
c提胶：将漂白后的红藻类植物投入不锈钢耐压反应釜中，加入净化水，红藻类植物与净化水的质量比为4～6∶100，加热，当釜内压力达到1.0～1.2个大气压时停止加热，打开搅拌器，搅拌提取20分钟，得胶浆，然后泄压，用酸将胶浆pH值调至6～7；
d除杂：按液固质量比100∶1向不锈钢耐压反应釜内投入磷酸盐，搅拌均匀，并保持釜内胶浆沸腾，10分钟后，用酸再次将胶浆pH值调至6～7；
e过滤：将不锈钢耐压反应釜中胶浆转移至保温搅拌锅中，逐次加入不同型号的过滤助剂，边搅拌边用板框压滤机循环过滤，得澄清胶浆；
f后处理：将澄清胶浆依次经凝固脱水，烘干，粉碎即得高质量微生物培养基用琼脂；
步骤e中，所述过滤助剂依次为300号、036号与010号三种型号的硅藻土、珍珠岩。
2.根据权利要求1所述的一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺，其特征在于：步骤e中还包括半定量检测步骤：取200ml板框压滤机首次过滤后的胶浆，加入3g磷酸盐，充分搅拌，加热至沸腾，3分钟后取下，待稳定后观察，若有明显沉淀，则在保温搅拌锅中再加入适量的磷酸盐，直至胶浆中无磷酸盐沉淀出现即为合格。
3.根据权利要求1所述的一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺，其特征在于：所述红藻类植物为石花菜、江蓠或龙须菜中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺，其特征在于：所述次氯酸盐为次氯酸钠或次氯酸钾。
5.根据权利要求1所述的一种高质量微生物培养基用琼脂的制备工艺，其特征在于：所用酸为硫酸、盐酸或草酸。
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