CN102559803A - 一种黄原胶的发酵生产方法 - Google Patents

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孙果宋
唐纪良
李群良
黄科林
杨克迪
龙云飞
严伟
葛利
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Abstract

本发明公开了一种黄原胶的发酵生产方法。方法通过Xcc8004种子培养基的培养、Xcc 8004发酵培养和黄原胶的分离得到食品级的黄原胶。本发明的有益效果：本发明采用广西独特的蔗糖资源为碳源，黄豆粉为氮源，外加少量碳酸钙维持pH。工艺简单易行，原材料易得，生产成本低。

Description

一种黄原胶的发酵生产方法
技术领域
本发明涉及一种发酵生产方法，具体是一种黄原胶的发酵生产方法。
背景技术
黄原胶(Xanthan gum)是美国农业部北方研究室在20世纪50年代发现的一种细菌胞外多糖，由野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)以碳水化合物为主要原料经好氧发酵而产生。黄原胶为乳白、淡黄至浅褐色颗粒或粉末状体，微臭，易溶于水，水溶液呈中性，为半透明体。1969年美国FDA批准黄原胶可用做食品添加剂，1983年世界卫生组织和国际粮农组织批准黄原胶可作为食品工业中的稳定剂、乳化剂、增稠剂。它是目前世界上生产规模最大且用途最为广泛的微生物多糖，是一种多功能的生物高分子聚合物。目前可生产黄原胶的菌种主要有：野油菜黄单胞菌菌株(Xanthomonas campestris)，野油菜黄单胞杆菌(Xanthomonas campestris)XG30-1，野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)XG-10，甘蓝黑腐黄单孢菌SUB-11(Xanthomonascampestris SUB-11)，野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)9902，甘蓝黑腐病黄单胞菌NK-01(Xanthomonas Campestris NK-01)野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)QH79，Xanthomonas campestris CGMCC 1.1781，Xanthomonas oryzae KACC10859，Xanthomonas campestris NRRL B-1459，Xanthomonas campestris TISTR 840，Xanthomonas albilineans NCPPB 887，Xanthomonas campestris ATCC13951，Xanthomonasfragaria 1822，Xanthomonasgummisudans 2182，Xanthomonas juglandis 411，Xanthomonas phaseoli 1128，Xanthomonas vasculorum 702等。可见生产黄原胶的菌种主要属于野油菜黄单胞菌属，野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004(Xanthomonas campestris pv.campestris 8004，Xcc 8004)也是其中之一，可分泌胞外多糖，并未见以Xcc8004为出发菌株进行黄原胶生产相关文献报道，目前黄原胶生产主要以玉米淀粉为原料，产量大多在1.5％～3.0％之间，本文以Xcc8004为出发菌株，采用广西独特的蔗糖资源为碳源，黄豆粉为氮源，外加少量碳酸钙维持pH，取得了良好的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种廉价、生产成本低的黄原胶的发酵生产方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种黄原胶的发酵生产方法，操作包括以下步骤：
1.Xcc8004种子培养基的培养
种子培养基组成为：蔗糖1～2g，蛋白胨0.3～0.5g，磷酸氢二钾0.2～0.3g，水100ml。种子液用250ml广口三角瓶装液量50ml，培养温度为26～30℃，摇床转速为180～220rpm，培养时间为16～20h，种子检查标准为镜检无杂菌。
2.Xcc 8004发酵培养
发酵培养基成分为：蔗糖4.5～5.5g，黄豆粉0.4～0.5g，碳酸钙0.2～0.4g，水100ml，pH7.5。发酵液用250ml广口三角瓶装液量50ml，接种量为发酵液体积的2％～6％，温度为28～33℃，摇床转速220rpm，发酵时间为70～80h。
3.黄原胶的分离
1)将发酵完的发酵液加自来水稀释5倍，在10000转/分钟条件下离心30分钟。
2)将经过步骤1)离心的上清液加入上清液体积的4％饱和氯化钾溶液和上清液体积1倍体积百分浓度为95％的乙醇，并用NaOH或者HCl溶液调节pH到6.0，搅拌过滤得到沉淀。
3)将经过步骤2)的沉淀于60～80℃干燥，即可得到食品级的黄原胶。
上述的Xcc8004种子是野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004(Xanthomonas campestris pv.campestris 8004)。
本发明的有益效果
本发明采用广西独特的蔗糖资源为碳源，黄豆粉为氮源，外加少量碳酸钙维持pH。工艺简单易行，原材料易得，生产成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
生产黄原胶的发酵方法步骤如下：
1.菌种：野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004，购于英国植物病原细菌国家保藏中心(The National Collection of Plant Pathogentic Bacteria，NCPPB)，保藏号为NCPPB No.1145。
2.培养基：
1)种子培养基
蔗糖2g，蛋白胨0.4g，磷酸氢二钾0.3g，水100ml，121℃灭菌20min
2)摇瓶发酵培养基
蔗糖5g，黄豆粉0.4g，碳酸钙0.2g，水100ml，pH7.5，121℃灭菌20min
3.培养条件
1)种子液：250ml广口三角瓶装液量50ml，28℃摇床180rpm培养18h。
2)摇瓶发酵：250ml广口三角瓶装液量50ml，30℃摇床220rpm培养70h，在此条件下黄原胶含量达到26g/l以上。
4.发酵过程检查
1)种子检查：镜检无杂菌，无荚膜，菌种数量多。
2)发酵液：镜检菌体老化分裂，变小，发酵液不再变粘稠。
5.仪器设备
摇床：ZHWY-200B型恒温培养振荡器
灭菌锅：YXQ-LS-50SII型立式压力蒸汽灭菌器
干燥箱：101-2-BS型电热恒温鼓风干燥箱
6.测定方法
1)粘度测定：NDJ-5S型粘度计，3号转子，60转/min。
2)黄原胶含量测定：取10g发酵液加自来水稀释到50ml，10000rpm离心30min，取上清，加入饱和氯化钾溶液2ml，溶解后加入95％(v/v)乙醇50ml并调节pH到6.0，搅拌滤纸过滤得黄原胶沉淀，取沉淀60℃干燥至恒重。产品符合GB 13886-2007食品添加剂黄原胶相关标准。
实施例2
生产黄原胶的发酵方法步骤如下：
1.菌种：
野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004，购于英国植物病原细菌国家保藏中心(The National Collection of Plant Pathogentic Bacteria，NCPPB)，保藏号为NCPPB No.1145。
2.培养基：
1)种子培养基
蔗糖2g，蛋白胨0.5g，磷酸氢二钾0.3g，水100ml，121℃灭菌20min。
2)摇瓶发酵培养基
蔗糖4.66g，黄豆粉0.5g，碳酸钙0.33g，水100ml，pH7.5，121℃灭菌20min。
3.培养条件
1)种子液：250ml广口三角瓶装液量50ml，30℃摇床220rpm培养18h。
2)摇瓶发酵：250ml广口三角瓶装液量50ml，28℃摇床220rpm培养70h，在此条件下黄原胶含量达到26g/l以上。
4.发酵过程检查与实施例1相同。
5.仪器设备与实施例1相同。
6.测定方法与实施例1相同。
(1)粘度测定：与实施例1相同。
(2)黄原胶含量测定：与实施例1相同。测定结果产品符合GB 13886-2007食品添加剂黄原胶相关标准。
实施例3
生产黄原胶的的发酵方法步骤如下：
1.菌种：
野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004，购于英国植物病原细菌国家保藏中心(The National Collection of Plant Pathogentic Bacteria，NCPPB)，保藏号为NCPPB No.1145。
2.培养基：
1)种子培养基
蔗糖2g，蛋白胨0.5g，磷酸氢二钾0.3g，水100ml，121℃灭菌20min。
2)摇瓶发酵培养基
蔗糖5.5g，黄豆粉0.4g，碳酸钙0.2g，水100ml，pH7.5，121℃灭菌20min。
3.培养条件
(1)种子液：250ml广口三角瓶装液量50ml，30℃摇床220rpm培养18h。
(2)摇瓶发酵：250ml广口三角瓶装液量50ml，30℃摇床220rpm培养70h，在此条件下黄原胶含量达到26g/l以上。
4.发酵过程检查与实施例1相同。
5.仪器设备与实施例1相同。
6.测定方法与实施例1相同。
1)粘度测定：与实施例1相同。
2)黄原胶含量测定：与实施例1相同。测定结果产品符合GB 13886-2007食品添加剂黄原胶相关标准。

Claims (2)

1.一种黄原胶的发酵生产方法，其特征在于，操作包括以下步骤：
1)Xcc8004种子培养基的培养
种子培养基组成为：蔗糖1～2g，蛋白胨0.3～0.5g，磷酸氢二钾0.2～0.3g，水100ml。种子液用250ml广口三角瓶装液量50ml，培养温度为26～30℃，摇床转速为180～220rpm，培养时间为16～20h，种子检查标准为镜检无杂菌；
2)Xcc 8004发酵培养
发酵培养基成分为：蔗糖4.5～5.5g，黄豆粉0.4～0.5g，碳酸钙0.2～0.3g，水100ml，pH7.5；发酵液用250ml广口三角瓶装液量50ml，接种量为发酵液体积的2％～6％，温度为28～30℃，摇床转速220rpm，发酵时间为70～80h；
3)黄原胶的分离
(1)将发酵完的发酵液加自来水稀释5倍，在10000转/分钟条件下离心30分钟；
(2)将经过步骤(1)离心的上清液加入上清液体积的4％饱和氯化钾溶液和上清液体积1倍体积百分浓度为95％的乙醇，并调节pH到6.0，搅拌过滤得到沉淀；
(3)将经过步骤(2)的沉淀于60～80℃干燥，得到食品级的黄原胶。
2.根据权利要求书1所述的黄原胶的发酵生产方法，其特征在于，所述的Xcc8004种子是野油菜黄单胞菌野油菜致病变种8004(Xanthomonascampestris pv.campestris 8004)。
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