CN106046204A - 一种天然胶乳的生物保鲜技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然胶乳的生物保鲜技术，包括保鲜共生菌群培养、菌液与胶乳混合、光照保鲜，其特征在于，保鲜共生菌群为自给共生菌群，该天然胶乳能够保鲜的微生物群能够较好的实现繁殖所需营养的内部自我供给，几乎不需要从新鲜胶乳中获取需要的营养物质，新鲜胶乳中存在大量的水分，水分占到了胶乳总质量的55～75%,这些大量的水分可以有效的为有益微生物的生存提供生存环境和代谢产物转化环境，新鲜胶乳中的蛋白质不易被分解而且能够使新鲜胶乳快速凝固，这就实现了胶乳中有益微生物的增殖来驱逐不需要的其他杂菌，有效的调节胶乳的pH值，保护水化膜的目的，从而获得长时间保存的高质量胶乳。

Description

一种天然胶乳的生物保鲜技术

技术领域

本发明涉及化学类有机高分子化合物中天然橡胶胶乳的稳定性的处理领域，尤指一种天然胶乳的生物保鲜技术。

背景技术

天然橡胶在我国的热带地区种植较为广泛，现有的采胶中面临着一个较为严重的问题，因为橡胶树的种植大部分都是分布于山地中，更有的胶农是住在较偏远的地区，这些地区交通极为不便，同时由于热带气候降雨丰富经常导致公路出现滑坡，进一步影响了当地交通，橡胶树上采割来的胶乳保持其稳定尤为重要，最好的方式是及时售卖给橡胶加工厂进行一个初加工处理，这样就能够获得品质较好的白凝橡胶块，品质好的白凝橡胶块不但橡胶本身的物理和化学性能良好，而却由于加工及时对胶乳而言的有害微生物难于大量的繁殖，有害微生物大量繁殖会导致胶乳发出臭味的同时，也因为微生物消耗胶乳中的蛋白质和糖从而降低白凝胶块的物理和化学性能，无法及时处理的胶乳而发生变质，特别是气温较高时尤为突出。现有的技术中胶农直接将其放置于承载杯体内，经过数天的自然凝结获得“田园杯胶”，这些“田园杯胶”异味较大，无论是后期的加工还是前期的收集，都对周围的环境造成极大的影响，同时这些“田园杯胶”被大量的微生物分解了胶乳中所含的蛋白质和糖，并产生了大量的酸性物质，这就导致“田园杯胶”的性能降低，同时也使得“田园杯胶”售价下降。

那么胶乳自然凝固下带来那么多不良后果，不让胶乳进行自然凝固，这个问题貌似就解决了，胶乳的凝固是指在一定条件下，胶乳由稳定状态向其反面转化的过程，换言之，凝固就是破坏稳定性的过程，而保鲜就是维持稳定性的过程，长时间的保鲜就是指长时间的维持胶乳的稳定性，刚从橡胶树排出的新鲜胶乳pH＝7.0左右，高于蛋白质的等电点，因而橡胶粒子保护层的蛋白质做酸式电离，使橡胶离子表面带有负电荷，从而引起周围水分子的极化，产生诱导偶极并在橡胶粒子的表面做定向排列而形成一层水化膜，故要使胶乳凝固就必须破坏橡胶粒子的这两个特性，也就是说中和其表面的电荷或破坏其水化膜其中一种方式，几乎所有的凝固方法都基于这一点，相反的保鲜的技术就是保护其表面的电荷或水化膜，自然界存在大量的微生物，也就是说胶乳长时间储存的过程中会出现微生物寄生是不可避免的，而寄生的某些微生物所产生的代谢产物中产生的酸性物质或其他代谢产物就会破坏表面的电荷或破坏水化膜，自然就导致了胶乳的凝固，而凝固的过程中由于某些微生物的代谢产物存在臭味就导致了橡胶具有臭味，而微生物的繁殖分解了大量的蛋白质和糖就导致了胶乳凝固后质量下降，所以我们需要对胶乳进行保鲜，无论是在大企业中出现物料过剩堆积的时候还是偏远地区无法及时输送出去销售的时候我们都需要胶乳保鲜技术。

现有技术对于胶乳的保鲜也有采用添加0.2-0.7份氨水、1-1.5份的亚铁氰化钾、0.3-0.5份的焦亚硫酸钠、0.1-0.3份尼泊金乙酯、0.2-0.3份尼泊金丙酯、0.3-0.5份碳酸氢钠、1-3份柠檬酸钠等这一类有机或无机化学制剂来实现保鲜的方式，这种保鲜方式下首先是橡胶的品质下降，其次依然无法杜绝微生物的入侵与寄生，微生物的理论中存在有益菌驱逐有害菌的理论，既然有害的菌群无法彻底杜绝，我们为什么不引入对胶乳有益的菌群来实现保鲜，引入不会答复改变pH值同时不会导致负电荷减少，不会破坏水化膜的有益菌群。

面对这样的问题研究人员并未提出适合的技术，有的提出采用微生物保鲜的技术先让偏远地区的胶农或不能及时加工的企业，对手工的胶乳中加入不会导致大量异味的微生物来实现胶乳的凝固，这样对偏远地区的胶农而言就可获得良好质量的“田园杯胶”，对于无法及时加工的新鲜胶乳，企业也能做到长时间的保鲜，二就是不产生低质量凝固的同时也不会产生大量的异味，但实际操作中效果并不明显，其原理是加入的活菌由于大量繁殖驱逐了不需要的杂菌，来实现橡胶的除臭，但是这种技术仅仅只是获得能够快速凝固的底臭味的白凝胶块，胶农和小企业的加工技术毕竟不如大企业，现有的技术问题是让胶农手中的胶乳保鲜的时间更长，也就是在胶农手中不让其进行凝固或者换言之当我们需要凝固这些胶乳的时候，加入某种物料或菌群这些保鲜的胶乳可以快速凝固，而不需这些胶乳凝固时，这些胶乳能够保持接近新鲜胶乳的化学或物理性能，胶乳经长时间保存后在进行加工获得天然橡胶与新鲜胶乳及时进行加工获得天然橡胶并不存在明显的质量差别，也不存在其他物理或化学性能上的差别，这才是真正意义上的保鲜，但现有技术中不存在任何这一领域的现有技术，现有技术保存的依然是凝固后的胶乳，而不是液态未凝固的胶乳。

专利号CN201210003101.5的中国专利，一种天然橡胶鲜胶乳生物凝胶块的生物防臭方法，其将菌株C1的试管斜面培养物接入含糖5wt%的清水中，在28～35℃摇床培养2～3天而成的生物除臭液以1：10～1：1的重量比例混入生物凝固液中用于凝固鲜胶乳，即在鲜胶乳的凝固阶段便加入具有持久活性的除臭剂，从源头上抑制臭气的产生，使胶凝块在贮存、加工中因为有活性除臭剂的存在而不至于散发臭气，并减轻标胶烘干过程中臭气的释放，该专利技术给出了一种微生物菌株来进行除臭的方式，即在鲜胶乳凝固时加入C1菌株的含菌体培养液来实现凝固和除臭，该专利技术依然没有意识到无论加入什么样的菌株加入多少菌株并不是解决鲜胶乳变臭和导致鲜胶乳质量下降的根本原因，加入的菌体不需要分解或尽量少的分解鲜胶乳中蛋白质、糖类等营养物质的同时依然保证菌体快速增殖才是保证鲜胶乳能够快速凝结，又获得高质量的白凝胶块的关键所在，也能够有效的除臭，并且菌液的配置工艺需要简单方便，因为偏远地区的胶农和偏远地区的胶乳收购点或小型加工厂很难满足复杂工艺的要求。

现有技术如下上对比文件所述通过将新鲜胶乳和外加营养源一起制作成适合乳清中微生物生活的培养基，虽然凝固速度大幅提升了，但是获得的白凝橡胶块的质量大幅下降，这时人们才意识到微生物的数量越多带来的问题也越多，细菌数量的增加将更多的糖转化为脂肪酸，这些脂肪酸会大幅降低胶乳的pH值，最终导致胶乳的水化膜变薄，胶乳整体稳定性下降，同时大量的细菌会分解胶乳中的蛋白质，蛋白质分解后胶粒保护层被破坏，胶粒所带负电荷减少，水化膜变薄，弹性抗压力降低，势能峰下降，最终进一步加深了胶乳稳定性的降低。

加入的糖和其他外源营养物只会降给胶乳中带来更多的外源杂质，同时加入的糖被大量分解后同样带来大量的脂肪酸，而脂肪酸的出现带来的是-COOH解离受到抑制，-NH₂解离增强，胶粒所带负电荷减少，最终导致的依然是胶乳稳定性下降，所以生产上，在胶乳中胶乳适量的细菌、酶或糖类物质，确实会加快胶乳的自然凝固，但是外来物质加入的越多也意味中杂质加入的也越多，橡胶的灰分也就也多，质量也就越差，现有技术下若要保持胶乳的稳定状态，又要抑制细菌和酶的生长及活性。

发明内容

为解决上述问题，一种天然胶乳的生物保鲜技术，该天然胶乳能够保鲜的微生物群能够较好的实现繁殖所需营养的内部自我供给，几乎不需要从新鲜胶乳中获取需要的营养物质，新鲜胶乳中存在大量的水分，水分占到了胶乳总质量的55～75%,这些大量的水分可以有效的为有益微生物的生存提供生存环境和代谢产物转化环境，新鲜胶乳中的蛋白质不易被分解而且能够使新鲜胶乳快速凝固，这就实现了胶乳中有益微生物的增殖来驱逐不需要的其他杂菌，有效的调节胶乳的pH值，保护水化膜的目的，从而获得长时间保存的高质量胶乳，该保鲜微生物群加工工艺简单快捷，容易操作，能够满足快速的推广应用，不受地域的限制。

为达到上述目的，一种天然胶乳的生物保鲜技术，包括保鲜共生菌群培养、菌液与胶乳混合、光照保鲜，其特征在于，保鲜共生菌群为自给共生菌群。

作为本发明的进一步改进，所述自给共生菌群由光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌组成，其中光合菌菌体数量占菌群菌体总数的70～99%，醋酸杆菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，乳酸菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，酵母菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，放线菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌的活菌载体形态都统一为固态粉末。

天然胶乳的生物保鲜技术具体步骤如下：

a. 保鲜共生菌群培养: 将粉末状的保鲜共生菌群制备为液态，将光合菌和水的重量比1:50～500的比例混合放置于光照条件下培养3～24h，后将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌一起加入至混合液中在光照环境下培养，每间隔0.5～5小时加入碱液或酸液将pH值保持在7～10.5之间，培养至混合液中出现菌丝时获得稳定态共生菌液。

b. 菌液与胶乳混合：将态共生菌液按新鲜胶乳和稳定态共生菌液重量比1:1～100的比例混合均匀，获得保鲜混合胶乳；

c. 光照保鲜：将保鲜混合胶乳放置于光照环境中进行保鲜储存。

作为本发明的进一步改进，所述光合菌为蓝细菌或原绿菌其中一种或两种。

工作原理：光合菌利用水和空气或乳清中菌体产生的二氧化碳生产菌群所需要的以糖类为主的其他营养物质，新鲜的胶乳含水量达55～75%，这样既解决培养微生物需要加入大量的水的问题，醋酸杆菌是好氧性微生物，是氮素合成中具有代表性的微生物，它从光合作用微生物中摄取糖类固定氮，还可将固定的氮供给光合菌，放线菌属好氧性微生物，将光合细菌产生的氮素作为基质就会使放线菌增加，各种各样的放线菌具有抗生物质，能直接抑制病原菌，有效的减少菌群中其他杂菌的数量，减轻或消除橡胶的臭味，同时放线菌的菌丝数量也是确定菌群繁殖是否平衡的关键表征，乳酸菌属兼氧性微生物，摄取光合细菌产生的多余物质，同时能够有效调节菌群平衡，对于胶乳的保鲜也起到关键作用，酵母菌属好氧性微生物，可产生出促进细胞分裂的活性物质，同时，酵母菌还对促进其他有效微生物增殖的基质（食物）的生产起着重要作用，所有的菌体都是好氧或兼性好氧微生物，各个菌种之间相互配合，能够在短期内实现一个小型生态环境的平衡，实现不需要或少消耗新鲜胶乳内的营养物质即可对新鲜胶乳进行较长时间的微生物保鲜，这一点是现有技术中任何微生物保鲜或化学保鲜技术无法比拟的。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、该天然胶乳能够保鲜的微生物群能够较好的实现繁殖所需营养的内部自我供给，几乎不需要从新鲜胶乳中获取需要的营养物质，新鲜胶乳中存在大量的水分，水分占到了胶乳总质量的55～75%,这些大量的水分可以有效的为有益微生物的生存提供生存环境和代谢产物转化环境，新鲜胶乳中的蛋白质不易被分解而且能够使新鲜胶乳快速凝固，这就实现了胶乳中有益微生物的增殖来驱逐不需要的其他杂菌，有效的调节胶乳的pH值，保护水化膜的目的，从而获得长时间保存的高质量胶乳，该保鲜微生物群加工工艺简单快捷，容易操作，能够满足快速的推广应用，不受地域的限制。

附图说明

无。

具体实施方式

实施例1

一种天然胶乳的生物保鲜技术，包括保鲜共生菌群培养、菌液与胶乳混合、光照保鲜，其特征在于，保鲜共生菌群为自给共生菌群。

作为本发明的进一步改进，所述自给共生菌群由光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌组成，其中光合菌菌体数量占菌群菌体总数的70%，醋酸杆菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，乳酸菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，酵母菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，放线菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌的活菌载体形态都统一为固态粉末。

天然胶乳的生物保鲜技术具体步骤如下：

a. 保鲜共生菌群培养: 将粉末状的保鲜共生菌群制备为液态，将光合菌和水的重量比1:50的比例混合放置于光照条件下培养3h，后将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌一起加入至混合液中在光照环境下培养，每间隔0.5小时加入碱液或酸液将pH值保持在7之间，培养至混合液中出现菌丝时获得稳定态共生菌液。

b. 菌液与胶乳混合：将态共生菌液按新鲜胶乳和稳定态共生菌液重量比1:1的比例混合均匀，获得保鲜混合胶乳；

c. 光照保鲜：将保鲜混合胶乳放置于光照环境中进行保鲜储存。

作为本发明的进一步改进，所述光合菌为原绿菌。

实施例2

一种天然胶乳的生物保鲜技术，包括保鲜共生菌群培养、菌液与胶乳混合、光照保鲜，其特征在于，保鲜共生菌群为自给共生菌群。

作为本发明的进一步改进，所述自给共生菌群由光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌组成，其中光合菌菌体数量占菌群菌体总数的70%，醋酸杆菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，乳酸菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，酵母菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，放线菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌的活菌载体形态都统一为固态粉末。

天然胶乳的生物保鲜技术具体步骤如下：

a. 保鲜共生菌群培养: 将粉末状的保鲜共生菌群制备为液态，将光合菌和水的重量比1:250的比例混合放置于光照条件下培养15h，后将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌一起加入至混合液中在光照环境下培养，每间隔3.5小时加入碱液或酸液将pH值保持在8之间，培养至混合液中出现菌丝时获得稳定态共生菌液。

b. 菌液与胶乳混合：将态共生菌液按新鲜胶乳和稳定态共生菌液重量比1:50的比例混合均匀，获得保鲜混合胶乳；

c. 光照保鲜：将保鲜混合胶乳放置于光照环境中进行保鲜储存。

作为本发明的进一步改进，所述光合菌为蓝细菌。

实施例3

一种天然胶乳的生物保鲜技术，包括保鲜共生菌群培养、菌液与胶乳混合、光照保鲜，其特征在于，保鲜共生菌群为自给共生菌群。

作为本发明的进一步改进，所述自给共生菌群由光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌组成，其中光合菌菌体数量占菌群菌体总数的70%，醋酸杆菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，乳酸菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，酵母菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，放线菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌的活菌载体形态都统一为固态粉末。

天然胶乳的生物保鲜技术具体步骤如下：

a. 保鲜共生菌群培养: 将粉末状的保鲜共生菌群制备为液态，将光合菌和水的重量比1: 500的比例混合放置于光照条件下培养24h，后将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌一起加入至混合液中在光照环境下培养，每间隔5小时加入碱液或酸液将pH值保持在10.5之间，培养至混合液中出现菌丝时获得稳定态共生菌液。

b. 菌液与胶乳混合：将态共生菌液按新鲜胶乳和稳定态共生菌液重量比1: 100的比例混合均匀，获得保鲜混合胶乳；

c. 光照保鲜：将保鲜混合胶乳放置于光照环境中进行保鲜储存。

作为本发明的进一步改进，所述光合菌为蓝细菌或原绿菌其中一种或两种。

实施例4

一种天然胶乳的生物保鲜技术，包括保鲜共生菌群培养、菌液与胶乳混合、光照保鲜，其特征在于，保鲜共生菌群为自给共生菌群。

作为本发明的进一步改进，所述自给共生菌群由光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌组成，其中光合菌菌体数量占菌群菌体总数的70%，醋酸杆菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，乳酸菌菌体数量占菌群菌体总数的10%，酵母菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，放线菌菌体数量占菌群菌体总数的5%，光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌的活菌载体形态都统一为固态粉末。

天然胶乳的生物保鲜技术具体步骤如下：

a. 保鲜共生菌群培养: 将粉末状的保鲜共生菌群制备为液态，将光合菌和水的重量比1:300的比例混合放置于光照条件下培养20h，后将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌一起加入至混合液中在光照环境下培养，每间隔3.5小时加入碱液或酸液将pH值保持在9之间，培养至混合液中出现菌丝时获得稳定态共生菌液。

b. 菌液与胶乳混合：将态共生菌液按新鲜胶乳和稳定态共生菌液重量比1:70的比例混合均匀，获得保鲜混合胶乳；

c. 光照保鲜：将保鲜混合胶乳放置于光照环境中进行保鲜储存。

作为本发明的进一步改进，所述光合菌为蓝细菌或原绿菌其中一种或两种。

实施例5

自给共生菌群各菌体组成比例表（单位百分比）

Claims (4)

1.一种天然胶乳的生物保鲜技术，包括保鲜共生菌群培养、菌液与胶乳混合、光照保鲜，其特征在于，保鲜共生菌群为自给共生菌群。

2.根据权利要求1所述一种天然胶乳的生物保鲜技术，其特征在于：所述自给共生菌群由光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌组成，其中光合菌菌体数量占菌群菌体总数的70～99%，醋酸杆菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，乳酸菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，酵母菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，放线菌菌体数量占菌群菌体总数的0.1～10%，光合菌、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌的活菌载体形态都统一为固态粉末。

3.根据权利要求1或2所述一种天然胶乳的生物保鲜技术，其特征在于：天然胶乳的生物保鲜技术具体步骤如下：

a. 保鲜共生菌群培养: 将粉末状的保鲜共生菌群制备为液态，将光合菌和水的重量比1:50～500的比例混合放置于光照条件下培养3～24h，后将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌一起加入至混合液中在光照环境下培养，每间隔0.5～5小时加入碱液或酸液将pH值保持在7～10.5之间，培养至混合液中出现菌丝时获得稳定态共生菌液；

b. 菌液与胶乳混合：将态共生菌液按新鲜胶乳和稳定态共生菌液重量比1:1～100的比例混合均匀，获得保鲜混合胶乳；

c. 光照保鲜：将保鲜混合胶乳放置于光照环境中进行保鲜储存。

4.根据权利要求3所述一种天然胶乳的生物保鲜技术，其特征在于：所述光合菌为蓝细菌或原绿菌其中一种或两种。