CN103509845B - 一种高酰基结冷胶的提取方法 - Google Patents
一种高酰基结冷胶的提取方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103509845B CN103509845B CN201310347826.0A CN201310347826A CN103509845B CN 103509845 B CN103509845 B CN 103509845B CN 201310347826 A CN201310347826 A CN 201310347826A CN 103509845 B CN103509845 B CN 103509845B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- gelling gum
- gum
- gellan gum
- bacillus pumilus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高酰基结冷胶的提取方法，包括发酵、分离去除菌体蛋白、醇絮凝、膜滤、盐析以及干燥等步骤提取高酰基结冷胶产品。本发明还提供了一种生产高酰基结冷胶的复合菌液。本发明提取方法可以提高高酰基结冷胶的产量，节省原料，还能将废物有效回收利用，适合工业规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术生产领域，尤其涉及一种高酰基结冷胶的提取方法。
背景技术
结冷胶是继黄原胶后的又一新型微生物胞外多糖，具有优良的凝胶性能，是由四个糖分子依次为D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖、L-鼠李糖通过糖苷键连接而成的高分子，其中第一个葡萄糖分子是以β-1，4糖苷键连接。由于结冷胶具有优越的凝胶性能，其被广泛的应用在食品领域，如奶制品、果肉饮料、果酱制品、布丁果冻及面包填料等，也应用在非食品领域中，如牙膏、药物的缓慢释放、微生物培养基等。
结冷胶应用在奶制品中，将结冷胶加热到70℃～75℃可直接水合于奶中，在酸性奶制品中加入此种水溶胶充当胶体保护剂，可以消除奶制品中的蛋白质絮凝及口感的作用；用于糖果中，可给产品提供优越的结构和质地，并缩短淀粉软糖胶体形成的时间；结冷胶加入到饼干制品中可以减少饱和脂肪酸的用量，并改良饼干的层次，使饼干具有良好的疏松度；结冷胶也可替代果胶制备果酱和果冻，也能用于糕点和水果馅饼填料中；在肉制品和蔬菜类的加工过程中，添加结冷胶可弥补产品的口味不足，使其具有清爽的品味特点。
按照结冷胶多糖分子中乙酰基的含量通常将结冷胶产品分为两种：一种是低酰基结冷胶，通过对高酰基结冷胶作脱酰基或部分脱酰基处理得到，水化后在阳离子作用下易形成脆性凝胶；另一种是高酰基结冷胶，即天然结冷胶，水化后易形成粘弹性凝胶。生产中通常根据需要将两种结冷胶按不同的比例进行混合，使其具有更好的应用效果。现有技术CN201210088884公开了一种结冷胶的发酵工艺，该方法存在结冷胶产率不高、步骤复杂并且需要添加pH调节剂等问题。如何开发一种结冷胶的产量高以及工业能耗低的绿色提取工艺实现有技术急待解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，提高高酰基结冷胶的产量，节省原料以及废物回收利用，本发明提供了一种高酰基结冷胶的提取方法，包括以下制备步骤：
第一步，将混合菌液(少动鞘脂单胞菌液和短小芽孢杆菌液重量比为10∶1，两种菌液中菌体的浓度均为1×108个/mL)按照10％(体积比)的接种量接入种子罐中进行培养，在温度为30℃，PH值7.2的条件下，培养24小时得到液体A，然后按液体A：发酵罐培养基为1∶10的体积比例转入发酵罐中培养，温度30℃，PH值7.2，培养时间72小时，得到发酵液；其中，种子罐培养基的组分为：蔗糖25g，蛋白胨5g，硫酸铵4.0g，酵母膏3.0g，柠檬酸3.5g，碳酸钙2.0g，蒸馏水1000ml；发酵罐培养基的组分为：蔗糖40g，蛋白胨8g，磷酸二氢钾3g，柠檬酸2.5g，碳酸钙2.0g，硫酸镁lg，蒸馏水1000ml；
第二步，在第一步获得的发酵液内同时加入硅藻土和气相二氧化硅的混合物，边添加边搅拌，搅拌10min，搅拌速度为100r/min，然后用板框过滤，分别收集过滤后的滤液和菌体；其中所述混合物的添加量为发酵液重量的0.5％，所述硅藻土和气相二氧化硅的质量比为3∶1；所述气相二氧化硅的比表面积为200m2/g以上；
第三步，向第二步得到的滤液中加入2～3倍体积的70％～90％乙醇，混合均匀，絮凝结冷胶；然后经膜过滤除去废液，得到絮凝结冷胶；并且低温旋转蒸发回收废液中的乙醇后，得到液体B；将上述絮凝结冷胶重新分散和溶解于水，得到结冷胶液体，然后加入结冷胶液体体积6％～7％的氯化钠溶液，沉淀析出结冷胶；
第四步，将第三步析出的结冷胶经螺杆式压榨机，去除多余的水分，得湿品结冷胶；然后将湿品结冷胶干燥、粉碎即得高酰基结冷胶；
第五步，将第二步获得的菌体以及第三步获得的液体B混合得到混合溶液，然后往混合溶液中添加玉米粉、高粱粉、豆渣以及麦麸，边添加边搅拌至糊状；最后通入蒸汽升温至110℃，蒸馏15分钟；然后将蒸馏物烘干、粉碎后，添加硫酸锌、维生素E以及绿原酸，混合均匀，获得猪饲料；其中，玉米粉、高粱粉、豆渣以及麦麸分别占混合溶液质量的6％，5％，2％和1％，硫酸锌、维生素E以及绿原酸分别占混合溶液质量的万分之一。
本发明还公开了一种生产高酰基结冷胶的复合菌液，其由少动鞘脂单胞菌液和短小芽孢杆菌液按照重量比为10∶1混合而成，两种菌液中菌体的浓度均约为1×108个/mL。
本发明使用的少动鞘脂单胞菌和短小芽孢杆菌为本领域常用的菌株，优选少动鞘脂单胞菌Sphingomonas paucimobilis(ATCC31461，参见J Ind Microbiol Biotechnol.2002Oct；29(4)：170-6.)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)(ATCC27142，参见Journal of FoodProtection1995，Volume58，Number4)。
本发明取得的有益效果主要如下：
通过多次试验和研究，开拓性地在少动鞘脂单胞菌发酵中添加了短小芽孢杆菌，使得短小芽孢杆菌能够有效地降解少动鞘脂单胞菌产生的各类酸性物质，并且使得发酵液始终维持在弱碱性条件下，保持少动鞘脂单胞菌发酵效果维持在较高的状态；
少动鞘脂单胞菌发酵产生结冷胶的最佳pH为7.2左右，但是在发酵过程中会产生多种酸性物质，包括羟基丁酸等，使得发酵环境往酸性条件演化，不利用少动鞘脂单胞菌的发酵，使得结冷胶的产量降低，而短小芽孢杆菌通过与少动鞘脂单胞菌的协同共生，促进了结冷胶的生成；并且降低了结冷胶中各类酸性物质的含量，提高了结冷胶的纯度。
发酵液中无需添加pH调节剂，减少了原料的浪费，节约了成本；
提取过程中减少了现有技术中其他提取方法使用的各类化学物质，避免了将化学物质带入到结冷胶中；
在提取结冷胶的过程中，对菌体蛋白、大分子多糖等进行了回收，避免了此类物质的废液对环境造成的污染；同时，获得了营养丰富的菌体蛋白饲料，变废为宝，增加经济效益；同时实现了结冷胶提取过程绿色环保，几乎无废水外排，料液组分充分利用。
具体实施方式
以下将采用具体的实施例来对本发明作进一步的解释，但是不应当看作是对本发明创新精神的限制。
实施例1
一种高酰基结冷胶的提取方法，包括以下制备步骤：
第一步，将混合菌液(少动鞘脂单胞菌液(ATCC31461)和短小芽孢杆菌液(ATCC27142)重量比为10∶1，两种菌液中菌体的浓度均为1×108个/mL)按照10％(体积比)的接种量接入种子罐中进行培养，在温度为30℃，PH值7.2的条件下，培养24小时得到液体A，然后按液体A：发酵罐培养基为1∶10的体积比例转入发酵罐中培养，温度30℃，PH值7.2，培养时间72小时，得到发酵液；其中，种子罐培养基的组分为：蔗糖25g，蛋白胨5g，硫酸铵4.0g，酵母膏3.0g，柠檬酸3.5g，碳酸钙2.0g，蒸馏水1000ml；发酵罐培养基的组分为：蔗糖40g，蛋白胨8g，磷酸二氢钾3g，柠檬酸2.5g，碳酸钙2.0g，硫酸镁1g，蒸馏水1000ml；
第二步，在第一步获得的发酵液内同时加入硅藻土和气相二氧化硅的混合物，边添加边搅拌，搅拌10min，搅拌速度为100r/min，然后用板框过滤，分别收集过滤后的滤液和菌体；其中所述混合物的添加量为发酵液重量的0.5％，所述硅藻土和气相二氧化硅的质量比为3∶1；所述气相二氧化硅的比表面积为200m2/g以上；
第三步，向第二步得到的滤液中加入2倍体积的80％乙醇，混合均匀，絮凝结冷胶；然后经膜过滤除去废液，得到絮凝结冷胶；并且低温旋转蒸发回收废液中的乙醇后，得到液体B；将上述絮凝结冷胶重新分散和溶解于水，得到结冷胶液体，然后加入占结冷胶液体体积7％的饱和氯化钠溶液，沉淀析出结冷胶；
第四步，将第三步析出的结冷胶经螺杆式压榨机，去除多余的水分，得湿品结冷胶；然后将湿品结冷胶干燥、粉碎即得高酰基结冷胶；
第五步，将第二步获得的菌体以及第三步获得的液体B混合得到混合溶液，然后往混合溶液中添加玉米粉、高梁粉、豆渣以及麦麸，边添加边搅拌至糊状；最后通入蒸汽升温至110℃，蒸馏15分钟；然后将蒸馏物烘干、粉碎后，添加硫酸锌、维生素E以及绿原酸，混合均匀，获得猪饲料；其中，玉米粉、高粱粉、豆渣以及麦麸分别占混合溶液质量的6％，5％，2％和1％，硫酸锌、维生素E以及绿原酸分别占混合溶液质量的万分之一。
实施例2
实施例1制备的高酰基结冷胶的性能参数：
对照组：仅采用少动鞘脂单胞菌发酵生产结冷胶，其他步骤同实施例1；实验组为实施例1制备的结冷胶。对照组高酰基的分子量为165万道尔顿，实验组的结冷胶的平均分子量在162万道尔顿。
粘度测定方法：常温下，4号转子，30r/min条件测定。
胶体纯度参加GB25535-2010。
胶体悬浮性能和弹性试验操作步骤参见：李龙伟等，现代农业科技2011年第18期。
可见，实验组和对照组在胶体纯度以及性能等方面没有显著差异，但是胶体产量远远大于对照组。
实施例3本发明猪饲料的试验：
经检测，实施例1制备的猪饲料蛋白含量39.4％，多糖类物质含量24.1％，无机矿物质含量2.5％，其余为淀粉、纤维素及少量微量元素等。
选取一个月大的断奶仔猪200头，分为两个组别，每组100头，其中实验组用本发明制备的饲料饲养，每50kg为210元，对照组用正大饲料(SSB-25型号)，按照每50kg为300元计算。饲养6周之后检测各项指标参见表1。
表1
| 指标(每头仔猪) | 对照组 | 本发明组 |
| 断奶仔猪体重(kg) | 4.97 | 5.03 |
| 6周增加的体重(kg) | 13.17 | 14.83 |
| 消耗饲料(kg) | 16.5 | 16.4 |
| 喂养饲料成本(元) | 99 | 68.9 |
结论：本发明利用废料制备的猪饲料成本明显低于市场常用饲料，而且体重的增加也大于对照组。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种高酰基结冷胶的提取方法，其包括以下制备步骤：
第一步，将混合菌液按照10％的接种量接入种子罐中进行培养，在温度为30℃，pH值7.2的条件下，培养24小时得到液体A，然后按液体A：发酵罐培养基为1∶10的体积比例转入发酵罐中培养，温度30℃，pH值7.2，培养时间72小时，得到发酵液；其中，种子罐培养基的组分为：蔗糖25g，蛋白胨5g，硫酸铵4.0g，酵母膏3.0g，柠檬酸3.5g，碳酸钙2.0g，蒸馏水1000mL；发酵罐培养基的组分为：蔗糖40g，蛋白胨8g，磷酸二氢钾3g，柠檬酸2.5g，碳酸钙2.0g，硫酸镁1g，蒸馏水1000mL；
第二步，往第一步获得的发酵液加入硅藻土和气相二氧化硅的混合物，边添加边搅拌，搅拌10min，搅拌速度为100r/min，然后用板框过滤，分别收集过滤后的滤液和菌体；其中所述混合物的添加量为发酵液重量的0.5％，所述硅藻土和气相二氧化硅的质量比为3∶1；
第三步，向第二步得到的滤液中加入2～3倍体积的70％～90％乙醇，混合均匀，然后经膜过滤除去废液，得到絮凝结冷胶；并且低温旋转蒸发回收废液中的乙醇后，得到液体B；将上述絮凝结冷胶重新分散和溶解于水，得到结冷胶液体，然后加入占结冷胶液体体积6％～7％的碱金属离子溶液，沉淀析出结冷胶；
第四步，将第三步析出的结冷胶经螺杆式压榨机，去除多余的水分，得湿品结冷胶；然后将湿品结冷胶干燥、粉碎即得高酰基结冷胶；
第五步，将第二步获得的菌体以及第三步获得的液体B混合得到混合溶液，然后往混合溶液中添加玉米粉、高梁粉、豆渣以及麦麸，边添加边搅拌至糊状；最后通入蒸汽升温至110℃，蒸馏15分钟；然后将蒸馏物烘干、粉碎后，添加硫酸锌、维生素E以及绿原酸，混合均匀，获得猪饲料；其中，玉米粉、高粱粉、豆渣以及麦麸分别占混合溶液质量的6％，5％，2％和1％，硫酸锌、维生素E以及绿原酸分别占混合溶液质量的万分之一；
所述第一步中的混合菌液由少动鞘脂单胞菌液和短小芽孢杆菌液按照重量比为10∶1混合而成，所述少动鞘脂单胞菌液或所述短小芽孢杆菌液中菌体的浓度均为1×108个/mL；所述少动鞘脂单胞菌为少动鞘脂单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)ATCC 31461，所述短小芽孢杆菌为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)ATCC 27142。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气相二氧化硅的比表面积为200m2/g以上。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三步中采用的碱金属离子溶液为饱和氯化钠溶液或饱和氯化钙溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310347826.0A CN103509845B (zh) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | 一种高酰基结冷胶的提取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310347826.0A CN103509845B (zh) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | 一种高酰基结冷胶的提取方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103509845A CN103509845A (zh) | 2014-01-15 |
| CN103509845B true CN103509845B (zh) | 2015-07-08 |
Family
ID=49893277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310347826.0A Active CN103509845B (zh) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | 一种高酰基结冷胶的提取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103509845B (zh) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101665778B (zh) * | 2009-09-25 | 2012-03-28 | 浙江大学 | 黄色素生成缺陷鞘脂单胞菌及其在结冷胶生产中的应用 |
| CN102311508B (zh) * | 2010-07-09 | 2014-05-14 | 郸城财鑫糖业有限责任公司 | 一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺 |
| CN102391384A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-03-28 | 郸城财鑫糖业有限责任公司 | 一种高酰基结冷胶生产工艺 |
| CN102627699A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-08-08 | 杭州健恒生物技术有限公司 | 一种高酰基结冷胶的提取方法 |
| CN103146778A (zh) * | 2013-03-02 | 2013-06-12 | 安徽龙津生物科技有限公司 | 一种结冷胶的制备方法 |
-
2013
- 2013-08-09 CN CN201310347826.0A patent/CN103509845B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103509845A (zh) | 2014-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103509844B (zh) | 一种低酰基结冷胶的提取方法 | |
| CN102318790A (zh) | 一种粉丝发酵剂及其生产发酵粉丝的方法 | |
| CN104026331B (zh) | 老陈醋醋糟饲料的制备方法 | |
| CN103409492B (zh) | 一种透明型低酰基结冷胶的提取方法 | |
| CN106359852A (zh) | 一种二步发酵制备海藻饲料的方法 | |
| CN101836688B (zh) | 一种不含抗生素的微生物发酵饲料的制备方法 | |
| CN104116000B (zh) | 一种果寡糖饲料添加剂的制备方法 | |
| CN101250493B (zh) | 固、液二步发酵工艺生产饲用嗜酸乳杆菌的方法 | |
| CN105087421A (zh) | 酵母融合菌混菌剂及其制备方法和生产有机肥的方法 | |
| CN100345976C (zh) | 一种以汽爆秸秆为原料发酵生产黄原胶的方法 | |
| CN109699812A (zh) | 固态发酵生产饲用酿酒酵母-植物乳杆菌混合产品的方法 | |
| CN103392920B (zh) | 一种大豆皮的发酵方法 | |
| CN103749944A (zh) | 提高红薯渣纤维中可溶性膳食纤维的方法 | |
| CN101560261A (zh) | 一种结冷胶的清洁生产方法 | |
| CN113583904A (zh) | 胞外多聚物鞘氨醇单胞菌以及在制备高凝胶强度三赞胶中的应用 | |
| CN103509845B (zh) | 一种高酰基结冷胶的提取方法 | |
| CN105586368B (zh) | 一种高粱籽粒的处理方法及发酵生产柠檬酸的方法 | |
| CN102010857B (zh) | 利用乳清粉生产酸性木聚糖酶的方法 | |
| CN102443611B (zh) | 一种柠檬酸的生产方法 | |
| CN103436587B (zh) | 一种透明型高酰基结冷胶的提纯方法 | |
| CN114015579B (zh) | 一种高产β-葡聚糖的出芽短梗霉及其应用 | |
| CN102943049B (zh) | 一种固体发酵生产白地霉培养物的工艺 | |
| CN113151218A (zh) | 一种耐热木聚糖酶的生产方法及其应用 | |
| CN102028127A (zh) | 菜籽饼微生物脱毒方法 | |
| CN103834708A (zh) | 一种生物多糖结冷胶的高效生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |