CN112961897A - 一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺 - Google Patents

一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种天然β‑胡萝卜素发酵生产工艺,步骤1:准备一定量的三孢布拉氏霉菌和发酵培养基;步骤2:将三孢布拉氏霉菌活化后接种在发酵培养基中,并控制培养条件,得到发酵液。有益效果在于:本发明通过合理控制孢布拉氏霉菌的发酵条件以及β胡萝卜素的提取工艺,不仅有效提高了β胡萝卜素的生产效率,而且确保了β胡萝卜素的纯度,使得β胡萝卜素的营养价值更高,效用更好;本发明通过严格控制β胡萝卜素发酵后的提取工艺,不仅有效避免了生产废水的排出,而且实现提取后渣液的重复利用,使得该工艺更加的经济环保。

Description

一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺
技术领域
本发明涉及到微生物深层发酵技术领域,尤其涉及一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺。
背景技术
β-胡萝卜素是类胡萝卜素的一种。在自然界中,它主要以全反式结构存在,并有11个碳碳共轭的双键。正是基于这种特殊的结构,β-胡萝卜素具有淬灭单线态氧、捕获自由基、诱导细胞间信息传递等卓越的生理功能,并具有防癌、抗癌、防治心血管疾病等功效。近年来,β-胡萝卜素的制备工艺,特别是发酵法生产,受到研究人员的重视。
然而现有的β-胡萝卜素在生产发酵时,由于发酵条件以及提取工艺均未得到合理把控,导致β-胡萝卜素生产效率较为低下,同时纯度也较低,此外,现有的β-胡萝卜素在生产发酵容易产生废水,且发酵后的渣液一般不可重复利用,导致β-胡萝卜素的生产工艺不够经济环保。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺,它包括以下步骤:
步骤1:准备一定量的三孢布拉氏霉菌和发酵培养基;
步骤2:将三孢布拉氏霉菌活化后接种在发酵培养基中,并控制培养条件,得到发酵液;
步骤3:向发酵液加入β胡萝卜素菌油,再经过乙醇提取后反复洗涤,得到β胡萝卜素溶液;
步骤4:调整β胡萝卜素溶液的PH,并采用硅分子筛过滤技术进行提纯,便可得到由β-胡萝卜素经过深加工氧化而得到角黄素;
步骤5:产品经冷冻干燥检验合格后,即可进行真空包装出厂。
进一步的,所述步骤1中发酵培养基的成分配比如下:玉米淀粉30g/L、葡萄糖10g/L、黄豆饼粉10g/L、大豆蛋白20g/L、玉米浆20g/L、棉籽油50ml/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸镁0.25g/L、V_(B1)0.5mg/L,研究表面该种成分配比为三孢布拉氏霉菌发酵的最佳成分配比,能够显著提高三孢布拉氏霉菌的培养速度。
进一步的,所述步骤2中的培养条件为:28℃、250转/分、装液量50ml/250ml、pH6.7、接种量20%、正负菌接种比例1:10,研究表明该中培养条件下三孢布拉氏霉菌的发酵效率最高,能够显著提高β胡萝卜素的生产效率。
进一步的,所述步骤4中经硅分子筛过滤技术提纯后的β-胡萝卜素纯度高达96%,确保了β胡萝卜素的生产质量。
进一步的,所述步骤3中在对β-胡萝卜素进行提取时没有废水排出,且所述步骤4中分离提纯后的渣液可作为优良的饲料添加剂、L-赖胺酸,出售给饲料生产企业,使得β胡萝卜素的生产过程中不会产生污染,并且能够实现废料的重复利用,经济环保。
进一步的,研究表明:复合前体物添加可以将β胡萝卜素产率提高2.4倍;煤油、trinton-X100对菌体中β胡萝卜素量影响较小,sPan-20可以提高β胡萝卜素的产量,其中添加sPan-20可使β胡萝卜素产量提高2-3倍;研究发现提高搅拌可以使菌丝粗壮,玉米淀粉有利于菌丝分散,添加煤油、trinton-X 100时形成较大的菌丝球,不利于物质的传递,细胞合成β胡萝卜素的能力受限制;而添加sPan-20则形成分散型菌丝体,有利于氧及营养物质的传递,促进了β胡萝卜素的合成。
本发明的有益效果在于:
1、本发明通过合理控制孢布拉氏霉菌的发酵条件以及β胡萝卜素的提取工艺,不仅有效提高了β胡萝卜素的生产效率,而且确保了β胡萝卜素的纯度,使得β胡萝卜素的营养价值更高,效用更好;
2、本发明通过严格控制β胡萝卜素发酵后的提取工艺,不仅有效避免了生产废水的排出,而且实现提取后渣液的重复利用,使得该工艺更加的经济环保。
具体实施方式
一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺,它包括以下步骤:
步骤1:准备一定量的三孢布拉氏霉菌和发酵培养基;
步骤2:将三孢布拉氏霉菌活化后接种在发酵培养基中,并控制培养条件,得到发酵液;
步骤3:向发酵液加入β胡萝卜素菌油,再经过乙醇提取后反复洗涤,得到β胡萝卜素溶液;
步骤4:调整β胡萝卜素溶液的PH,并采用硅分子筛过滤技术进行提纯,便可得到由β-胡萝卜素经过深加工氧化而得到角黄素;
步骤5:产品经冷冻干燥检验合格后,即可进行真空包装出厂。
本实施例中,所述步骤1中发酵培养基的成分配比如下:玉米淀粉30g/L、葡萄糖10g/L、黄豆饼粉10g/L、大豆蛋白20g/L、玉米浆20g/L、棉籽油50ml/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸镁0.25g/L、V_(B1)0.5mg/L,研究表面该种成分配比为三孢布拉氏霉菌发酵的最佳成分配比,能够显著提高三孢布拉氏霉菌的培养速度。
本实施例中,所述步骤2中的培养条件为:28℃、250转/分、装液量50ml/250ml、pH6.7、接种量20%、正负菌接种比例1:10,研究表明该中培养条件下三孢布拉氏霉菌的发酵效率最高,能够显著提高β胡萝卜素的生产效率。
本实施例中,所述步骤4中经硅分子筛过滤技术提纯后的β-胡萝卜素纯度高达96%,确保了β胡萝卜素的生产质量。
本实施例中,所述步骤3中在对β-胡萝卜素进行提取时没有废水排出,且所述步骤4中分离提纯后的渣液可作为优良的饲料添加剂、L-赖胺酸,出售给饲料生产企业,使得β胡萝卜素的生产过程中不会产生污染,并且能够实现废料的重复利用,经济环保。
本实施例中,研究表明:复合前体物添加可以将β胡萝卜素产率提高2.4倍;煤油、trinton-X100对菌体中β胡萝卜素量影响较小,sPan-20可以提高β胡萝卜素的产量,其中添加sPan-20可使β胡萝卜素产量提高2-3倍;研究发现提高搅拌可以使菌丝粗壮,玉米淀粉有利于菌丝分散,添加煤油、trinton-X100时形成较大的菌丝球,不利于物质的传递,细胞合成β胡萝卜素的能力受限制;而添加sPan-20则形成分散型菌丝体,有利于氧及营养物质的传递,促进了β胡萝卜素的合成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (5)

1.一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺,其特征在于:它包括以下步骤:
步骤1:准备一定量的三孢布拉氏霉菌和发酵培养基;
步骤2:将三孢布拉氏霉菌活化后接种在发酵培养基中,并控制培养条件,得到发酵液;
步骤3:向发酵液加入β胡萝卜素菌油,再经过乙醇提取后反复洗涤,得到β胡萝卜素溶液;
步骤4:调整β胡萝卜素溶液的PH,并采用硅分子筛过滤技术进行提纯,便可得到由β-胡萝卜素经过深加工氧化而得到角黄素;
步骤5:产品经冷冻干燥检验合格后,即可进行真空包装出厂。
2.根据权利要求1所述的一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺,其特征在于:所述步骤1中发酵培养基的成分配比如下:玉米淀粉30g/L、葡萄糖10g/L、黄豆饼粉10g/L、大豆蛋白20g/L、玉米浆20g/L、棉籽油50ml/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸镁0.25g/L、V_(B1)0.5mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺,其特征在于:所述步骤2中的培养条件为:28℃、250转/分、装液量50ml/250ml、pH6.7、接种量20%、正负菌接种比例1:10。
4.根据权利要求1所述的一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺,其特征在于:所述步骤4中经硅分子筛过滤技术提纯后的β-胡萝卜素纯度高达96%。
5.根据权利要求1所述的一种天然β-胡萝卜素发酵生产工艺,其特征在于:所述步骤3中在对β-胡萝卜素进行提取时没有废水排出,且所述步骤4中分离提纯后的渣液可作为优良的饲料添加剂、L-赖胺酸,出售给饲料生产企业。
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