CN112707940B - 一种甘油葡糖苷的杀菌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种甘油葡糖苷的杀菌方法。目前，采用微生物生产甘油葡糖苷是目前重要的生产方法之一，其中，采用藻法生产得到的甘油葡糖苷在分离纯化后依然会残留一定的色素类杂质无法去除。这种类型的甘油葡糖苷产品采用常规的高温灭菌方法处理后会出现明显的颜色加深等现状，严重影响了甘油葡糖苷的品质，影响其市场价值。本发明提供了一种适用于上述类型甘油葡糖苷的杀菌方法，包括过除菌膜、浓缩及热处理步骤，能够有效的去除产品中的微生物，同时不会明显的增加产能，不影响产品的性状和品质，具有良好的工业生产意义。

Description

一种甘油葡糖苷的杀菌方法
技术领域
本发明属于甘油葡糖苷加工技术领域，具体涉及一种适用于藻法制备的甘油葡糖苷的杀菌方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
甘油葡糖苷(Glucosylglycerol，简称GG)由于良好的保湿、抗氧化功效，在生物医药、美容护肤及化工领域具有广泛的应用。目前，GG的主要生产方法包括微生物法、酶法和化学合成方法。
根据目前的报告，蓝藻在盐胁迫条件下，会合成并分泌GG以抵抗外界渗透压对细胞的损伤。该方法能够在单一细胞内实现从二氧化碳到GG产品的直接转化，具有高转化率和低碳排放的特点，并且对细胞没有损伤，使其仍处于活性状态。因此，利用这种无损伤提取的方法，可以实现藻类的持续提取效果。
另外，采用藻法生产获得的GG产品仍然会保留一定程度的色素，分离纯化后GG呈现无色至淡黄色。为了保证GG的工业化品质，提纯后的GG产品需要灭菌后进行灌装再进入市场流通。然而，发明人在研究过程中发现，常规的高温灭菌方式(温度120～130℃)会转变GG中的色素使其颜色加深，从而影响GG 的市场价值。而普通的巴氏杀菌方法制备得到的GG产品需要在低温下进行保存，并且保质期短，仍然会增加工业使用成本。
发明内容
针对上述研究现状，本发明目的在于提供一种GG的杀菌方法，特别是针对采用藻法制备得到的GG产品，本发明意在提供一种能够有效的杀菌，同时不影响GG产品性状的方法。
基于上述技术目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种GG的杀菌方法，所述杀菌方法包括以下步骤：将待处理的GG通过滤膜除菌，浓缩后通过热处理进行除菌；所述热处理的温度为40～100℃。
利用微藻生产GG，能够实现从二氧化碳到GG产品在同一细胞内的直接转化，是一种有前景的GG生产方式。同时，该生产方法也伴随着后处理复杂的技术缺陷。发明人研究团队以往的研究工作中提供了一种GG产品，采收的富含 GG的微藻，与低渗溶液混合萃取，滤出微藻获得富含GG、色素和盐分的低渗萃取液混合物，再通过脱色素、脱盐等步骤进行分离纯化得到GG产品，经过灭菌后即可在市面上进行销售。该纯化后的产品中仍然会残留小部分的色素类杂质，虽然不影响GG作为工业原料的品质，但是采用常规的高温灭菌方式进行处理后却会发生明显的颜色变化，影响GG的市场价值。针对上述现象，本发明首先采用膜处理尽量滤除GG中的杂质或微生物，浓缩后再通过调整热处理的参数，经过杀菌后的GG中微生物的数量可降到0。同时，处理后的GG性状不发生明显的改变，相比起传统巴氏杀菌的方式，本发明杀菌后GG保质期明显得到了延长。
以上一个或多个技术方案的有益效果是：
本发明提供的GG杀菌方法相比常规高温杀菌方法所需要的工艺温度更低，应用于工业生产更加安全。同时，该杀菌方法不影响GG的浓度、纯度等工业品质，纯化后的GG中微生物数量控制在100cfu/mL以内，杀菌效果彻底。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为采用对比例1中所述121℃灭菌10min后GG的颜色变化；
其中，左图为灭菌前，右图为灭菌后。
图2为本发明灭菌后温度和121℃10min的对比；
其中，左图为实施例1中方法杀菌后的GG实物图；
右图为对比例1中方法杀菌后的GG实物图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，采用藻法制备的GG采用常规杀菌方法会导致产品的颜色发生明显的改变，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种GG的杀菌方法。
本发明第一方面，提供一种GG的杀菌方法，所述杀菌方法包括以下步骤：将待处理的GG通过滤膜除菌，浓缩后通过热处理进行除菌；所述热处理的温度为40～100℃。
优选的，所述GG为微生物方法生产的甘油葡糖苷。
进一步的，所述微生物方法生产的GG，所述微生物包括藻类或细菌。
更进一步的，所述藻类包括但不限于绿藻、硅藻、红球藻、杜氏藻、小球藻、螺旋藻或蓝藻。
更进一步的，所述细菌包括但不限于枯草芽孢杆菌、黑曲霉或酵母菌。
上述优选技术方案的一种具体的实施方式中，所述GG通过蓝藻高盐胁迫方式制备，在杀菌工艺之前通过脱盐和脱色素处理。
优选的，所述滤膜孔径为0.1μm及以上；进一步的，所述滤膜孔径为 0.1～0.45μm。
优选的，所述GG的浓度为90～110g/L。
优选的，所述杀菌方法中，过滤膜的次数为一次及以上，效果较好的方案中，过膜次数为3～6次。当GG浓度较高时，过膜的效率也会随之降低，当GG浓度较低时，过膜效率提高，但随之抑菌的效果也会降低。因此，本发明提供的杀菌方法中，所述过膜次数根据GG粗品中杂质的含量进行调整。根据本发明的研究结果，当GG浓度设置为90～110g/L范围时，能够很好的兼顾过膜效率及抑菌效果。
优选的，所述浓缩方式为包括但不限于蒸发浓缩、膜浓缩或减压浓缩。
上述优选技术方案的一种具体实施方式中，所述浓缩方式采用旋转蒸发浓缩。具体的，所述旋转蒸发的加热温度为38～70℃。
优选的，所述浓缩后GG的浓度为700～900g/L。
优选的，所述热处理的温度条件为40～80℃，处理时间为10～100min。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例中，提供一种针对GG的杀菌方法，所述杀菌方法包括以下步骤：
(1)将100g/L的GG溶液过四遍0.25μm的除菌膜；
(2)将步骤(1)中过膜后的GG溶液经旋转蒸发仪旋蒸约至700g/L的浓度；
(3)将步骤(2)旋蒸后的GG，在50℃条件下加热1h完成杀菌，之后在无菌条件下灌装。
所述GG为采用蓝藻法生产得到的GG溶液，经测定，其中的菌落总数为3*103 cfu/mL，杀菌后的所述GG产品中微生物数量下降至100cfu/mL。
实施例2
本实施例中，提供一种针对GG的杀菌方法，所述杀菌方法包括以下步骤：
(1)将110g/L的GG溶液过五遍0.25μm的除菌膜；
(2)将步骤(1)中过膜后的GG溶液经旋转蒸发仪旋蒸约至900g/L的浓度；
(3)将步骤(2)旋蒸后的GG，在40℃条件下加热1.5h完成杀菌，之后在无菌条件下灌装。
所述GG为采用蓝藻法生产得到的GG溶液，经测定，其中的微生物总量为 2.4*104cfu/mL；杀菌后的所述GG产品中微生物含量为0。
实施例3
本实施例中，提供一种针对GG的杀菌方法，所述杀菌方法包括以下步骤：
(1)将90g/L的GG溶液过三遍0.1μm的除菌膜；
(2)将步骤(1)中过膜后的GG溶液经旋转蒸发仪旋蒸约至850g/L的浓度；
(3)将步骤(2)旋蒸后的GG，在40℃条件下加热1.5h完成杀菌，之后在无菌条件下灌装。
所述GG为采用蓝藻法生产得到的GG溶液，经测定，其中的微生物总量为 6*105cfu/mL；杀菌后的所述GG产品中微生物含量为0。
表1对不同浓度GG放置在4℃及65℃中24小时浓度、纯度变化情况
Figure BDA0002865155380000051
上述表格中样品1-3为采用本发明杀菌方法制备得到的GG样品，加入溶剂使其稀释到不同浓度，上述每种样品分成两份分别置于不同温度条件中静置24h后检测其浓度及纯度。表中“-”代表每组样品检测后纯度均为99％以上。
对比例1
本实施例中，提供一种针对GG的杀菌方法，所述杀菌方法包括以下步骤：
(1)将100g/L的GG溶液过四遍0.25μm的除菌膜；
(2)将步骤(1)中过膜后的GG溶液经旋转蒸发仪旋蒸约至700g/L的浓度；
(3)将步骤(2)旋蒸后的GG，在120℃条件下加热10min完成杀菌，之后在无菌条件下灌装。
该实施例中，浓缩后的GG在高温加热过程中颜色明显加深，成为一种深黄色产品，明显的降低了GG的品质。
对比例2
本实施例中，提供一种针对GG的杀菌方法，所述杀菌方法具体步骤如下：
(1)将100g/L的GG溶液过4遍0.25μm的除菌膜；
(2)将步骤(1)中过膜后的GG溶液经旋转蒸发仪旋蒸约至700g/L的浓度，之后在无菌条件下灌装。
本实施例中，还针对上述实施例及对比例中制备得到的GG性能进行了测试，测试结果如下表所示：
表2
Figure BDA0002865155380000052
Figure BDA0002865155380000061
由于传统的巴氏杀菌方式只能去除一部分有害细菌，杀菌后的产品中依然残留部分芽孢，因此只能在低温状态下保存，并且保质期短，在4℃只能保存7～15 天左右。本发明提供的方案能够彻底的杀灭GG粗品中的微生物，相比传统的高温灭菌及巴氏杀菌方式，本发明方法得到的GG产品不影响其品质且能在4℃及 -20℃下能够保存两年之久。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述杀菌方法包括以下步骤：将待处理的甘油葡糖苷通过滤膜除菌，浓缩后通过热处理进行除菌；所述热处理的温度为40～100℃，处理时间为10～100min，所述滤膜孔径为0.1～0.45μm；
所述甘油葡糖苷的浓度为90～110g/L；所述浓缩后甘油葡糖苷的浓度为700-900g/L；所述杀菌方法中，过滤膜的次数为3～6次。
2.如权利要求1所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述甘油葡糖苷为微生物方法生产的甘油葡糖苷。
3.如权利要求2所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述微生物方法生产的甘油葡糖苷，所述微生物包括藻类或细菌。
4.如权利要求3所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述藻类包括绿藻、硅藻、红球藻、杜氏藻、小球藻、螺旋藻或蓝藻。
5.如权利要求4所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述甘油葡糖苷通过蓝藻高盐胁迫方式制备，在杀菌工艺之前通过脱盐和脱色素处理。
6.如权利要求3所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述细菌包括枯草芽孢杆菌、黑曲霉或酵母菌。
7.如权利要求1所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述浓缩方式为包括蒸发浓缩、膜浓缩或减压浓缩。
8.如权利要求7所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述浓缩方式采用旋转蒸发浓缩。
9.如权利要求7所述甘油葡糖苷的杀菌方法，其特征在于，所述旋转蒸发的加热温度为38～42℃。
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