CN1259426C - 结冷胶的后提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微生物发酵生产领域，特别是指一种结冷胶的后提取方法。它包括发酵液预处理、脱酰基处理、过滤、絮凝提取、固液分离、干燥粉碎等工艺步骤。本发明解决了现有技术存在的制造成本高，制备的产品为单一品种，不能满足不同的需求等缺点。具有工艺设计合理，操作方法简单、易行，采用不同加量的次氯酸盐根据需要进行脱酰基处理，在不破坏结冷胶分子结构的前提下，可分别得到具备不同产品特性的高、中、低酰基含量的结冷胶，满足了不同需求，实现了结冷胶的系列化工业生产，并同时避免了采用膜技术提取结冷胶造成的制造成本过高的问题，絮凝剂选用碱金属或碱土金属的氯化物替代了部分有机溶剂，提高了工业生产的安全可靠性等优点。

Description

结冷胶的后提取方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵生产领域，特别是指一种结冷胶的后提取方法。
背景技术
结冷胶是由单孢杆菌伊乐藻属(pseudomonas elodea)中的菌种利用现代生物工程技术进行有氧发酵，经特殊的提炼技术制取的一种透明的凝胶剂，具有良好的热稳定性。用量少，持味性好，耐酸，耐碱，耐生物酶，并且凝胶强度可根据需要进行调整，广泛应用于食品、医药、精细化工等行业。目前世界上只有美国CP keclo公司实现了工业生产，生产销售处于垄断地位，而且本身生产技术难度大，所以价格昂贵。国内一些大专院校也曾试图用较为简便的生产技术生产结冷胶，但效果一直不太理想。专利号为00125858.3的专利中公开了一种新的微生物多糖结冷胶的生产工艺，但是上述现有技术在后提取过程中存在着用膜技术提取结冷胶，因膜的价格高，且不能再生，所以制造成本居高不下，所制备的产品为单一品种，不能满足不同的需求等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可根据需要生产高、中、低酰基含量的低成本结冷胶的后提取方法以克服现有技术存在的不足。
本发明的整体技术构思是：
结冷胶的后提取方法，包括发酵液预处理、脱酰基处理、凝胶处理、固液分离；各步骤中的工艺条件是：
A、发酵液预处理：将发酵液调PH值至4-5范围，加入10-15ppm的酸性蛋白酶和占发酵液体积10％-12％(V/V)、浓度为10％(NH4)2SO4(W/V)溶液，将其升温至55-60℃，维持18-24h，加入1％氯乙酸(W/V)维持1-2h；
B、脱酰基处理：将预处理后的发酵液与水按1∶1的体积混合，搅拌均匀，升温至90-95℃，加入混合后体积0-0.5％(v/v)的次氯酸盐溶液氧化酰基，反应15-20分钟，得结冷胶液体；
C、絮凝提取：将B步骤中制成的结冷胶溶液降温至40-45℃，加入絮凝剂，结冷胶形成凝胶；
D、固液分离、干燥粉碎。
本发明的具体技术构思和工艺条件是：
B步骤中的次氯酸盐选用次氯酸钠或次氯酸钙。
向B步骤中脱酰基处理处理后的反应液中加入1％吸附剂(W/V)和1.5％的助滤剂(W/V)，过滤去除菌体细胞碎片及色素，得到澄清的结冷胶液体，吸附剂选用活性炭，助滤剂选用硅藻土或膨胀珍珠盐。
B步骤中的次氯酸盐加入量为0-0.1％(v/v)。
B步骤中的次氯酸盐加入量为0.1-0.4％(v/v)。
B步骤中的次氯酸盐加入量为0.4-0.5％(v/v)。
C步骤中将结冷胶溶液降温至40-45℃，加入0.8-1％的絮凝剂；结冷胶形成凝胶，然后再加入10-15％的有机溶剂，结冷胶脱水析出。
C步骤中絮凝剂的实质为电解质，絮凝剂选用碱金属或碱土金属的氯化物，有机溶剂选用醇类有机溶剂。电解质为AlCl3、MgCl2、CaCl2，醇类有机溶剂为90％以上的异丙醇或乙醇。
D步骤中采用板框过滤结冷胶凝胶液，得结冷胶滤饼；滤饼于80-85℃真空干燥，控制真空度-0.08Mpa、时间2h，粉碎得结冷胶粉末产品。
本发明所取得的实质性特点和显著技术进步在于：
本发明的整体工艺设计合理，操作方法简单、易行，采用不同加量的次氯酸盐根据需要进行脱酰基处理，在不破坏结冷胶分子结构的前提下，可分别得到具备不同产品特性的高、中、低酰基含量的结冷胶，满足了不同需求，实现了结冷胶的系列化工业生产，并同时避免了采用膜技术提取结冷胶造成的制造成本过高的问题，在工艺中的絮凝剂选用碱金属或碱土金属的氯化物替代了部分有机絮凝剂，也从不同程度降低了生产成本，提高了工业生产的安全可靠性。
具体实施方式
以下对本发明的实施例做进一步描述：
实施例1
结冷胶的后提取方法，包括发酵液预处理、脱酰基处理、凝胶处理、固液分离；各工艺步骤中的工艺条件是：
A、发酵液预处理：将发酵液调PH值至4.5，加入11ppm的酸性蛋白酶和占发酵液体积11％、浓度为10％(NH4)2SO4(W/V)溶液，将其升温至58℃，维持20h，再加入1％氯乙酸(W/V)维持1.5h；
B、脱酰基处理：将预处理后的发酵液与水按1∶1的体积混合，搅拌均匀，升温至93℃，加入混合后体积0-0.05％(v/v)的次氯酸钠溶液氧化酰基，反应15-20分钟，得结冷胶液体；
与水混合后的发酵液加入1％吸附剂(W/V)和1.5％的助滤剂(W/V)，过滤去除菌体细胞碎片及色素，得到澄清的结冷胶液体，吸附剂选用活性炭，助滤剂选用硅藻土。
C、絮凝提取：将结冷胶溶液降温至42℃，加入0.8％的絮凝剂；结冷胶形成凝胶，然后再加入12％的有机溶剂，结冷胶脱水析出。絮凝剂选用AlCl3，有机溶剂选用92％以上的异丙醇。
D、固液分离、干燥粉碎：采用板框过滤结冷胶凝胶液，得结冷胶滤饼；滤饼于82℃真空干燥，控制真空度-0.08Mpa、时间2h，粉碎得高酰基含量的结冷胶粉末产品。高酰基含量的结冷胶粉具有凝胶柔软，有弹性的特性。若在脱酰基处理过程中不加次氯酸钠，则生成的是天然结冷胶。
实施例2
结冷胶的后提取方法，包括发酵液预处理、脱酰基处理、凝胶处理、固液分离；各工艺步骤中的工艺条件是：
A、发酵液预处理：将发酵液调PH值至4.8，加入13ppm的酸性蛋白酶和占发酵液体积12％、浓度为10％(NH4)2SO4(W/V)溶液，将其升温至60℃，维持19h，再加入1％氯乙酸(W/V)维持2h；
B、脱酰基处理：将预处理后的发酵液与水按1∶1的体积混合，搅拌均匀，升温至92℃，加入混合后体积0.3％(v/v)的次氯酸钠溶液氧化酰基，反应20分钟，脱酰基处理处理后的反应液中加入1％吸附剂(W/V)和1.5％的助滤剂(W/V)，过滤去除菌体细胞碎片及色素，得到澄清的结冷胶液体，吸附剂选用活性炭，助滤剂选用膨胀珍珠盐。
C、絮凝提取：将结冷胶溶液降温至43℃，加入0.9％的絮凝剂；结冷胶形成凝胶，然后再加入14％的有机溶剂，结冷胶脱水析出。絮凝剂选用AlCl3，有机溶剂选用92％以上的乙醇。
D、固液分离、干燥粉碎：采用板框过滤结冷胶凝胶液，得结冷胶滤饼；滤饼于82℃真空干燥，控制真空度-0.08Mpa、时间2h，粉碎得低酰基含量的结冷胶粉末产品。低酰基含量的结冷胶具备强度大，易脆裂的特性。
实施例3
结冷胶的后提取方法，包括发酵液预处理、脱酰基处理、凝胶处理、固液分离；各工艺步骤中的工艺条件是：
A、发酵液预处理：将发酵液调PH值至4.2，加入14ppm的酸性蛋白酶和占发酵液体积10％、浓度为10％(NH4)2SO4(W/V)溶液，将其升温至56℃，维持23h，再加入1％氯乙酸(W/V)维持2h；
B、脱酰基处理：将预处理后的发酵液与水按1∶1的体积混合，搅拌均匀，升温至94℃，加入混合后体积0.5％(v/v)的次氯酸钠溶液氧化酰基，反应18分钟，脱酰基处理处理后的反应液中加入1％吸附剂(W/V)和1.5％的助滤剂(W/V)，过滤去除菌体细胞碎片及色素，得到澄清的结冷胶液体，吸附剂选用活性炭，助滤剂选用膨胀珍珠盐。
C、絮凝提取：将结冷胶溶液降温至44℃，加入1％的絮凝剂；结冷胶形成凝胶，然后再加入15％的有机溶剂，结冷胶脱水析出。絮凝剂选用CaCl2，有机溶剂选用92％乙醇。
D、固液分离、干燥粉碎：采用板框过滤结冷胶凝胶液，得结冷胶滤饼；滤饼于82℃真空干燥，控制真空度-0.08Mpa、时间2h，粉碎得中酰基含量的结冷胶粉末产品。中酰基含量的结冷胶的特性介于高、低酰基含量的结冷胶之间。

Claims (10)

1、结冷胶的后提取方法，包括发酵液预处理、脱酰基处理、凝胶处理、固液分离；其特征在于各步骤中的工艺条件是：
A、发酵液预处理：将发酵液调PH值至4-5范围，加入10-15ppm的酸性蛋白酶和占发酵液体积10％-12％(V/V)、浓度为10％(NH4)2SO4(W/V)溶液，将其升温至55-60℃，维持18-24h，加入1％氯乙酸(W/V)维持1-2h；
B、脱酰基处理：将预处理后的发酵液与水按1∶1的体积混合，搅拌均匀，升温至90-95℃，加入混合后体积0-0.5％(v/v)的次氯酸盐溶液氧化酰基，反应15-20分钟，得结冷胶液体；
C、絮凝提取：将B步骤中制成的结冷胶溶液降温至40-45℃，加入絮凝剂，结冷胶形成凝胶；
D、固液分离、干燥粉碎。
2、根据权利要求1所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于所述的B步骤中的次氯酸盐选用次氯酸钠或次氯酸钙。
3、根据权利要求1所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于向B步骤中脱酰基处理处理后的反应液中加入1％吸附剂(W/V)和1.5％的助滤剂(W/V)，过滤去除菌体细胞碎片及色素，得到澄清的结冷胶液体，吸附剂选用活性炭，助滤剂选用硅藻土或膨胀珍珠盐。
4、根据权利要求1或2所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于所述的B步骤中的次氯酸盐加入量为0-0.1％(v/v)。
5、根据权利要求1或2所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于所述的B步骤中的次氯酸盐加入量为0.1-0.4％(v/v)。
6、根据权利要求1或2所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于所述的B步骤中的次氯酸盐加入量为0.4-0.5％(v/v)。
7、根据权利要求1所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于C步骤中将结冷胶溶液降温至40-45℃，加入0.8-1％的絮凝剂；结冷胶形成凝胶，然后再加入10-15％的有机溶剂，结冷胶脱水析出。
8、根据权利要求1或7所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于C步骤中絮凝剂选用碱金属或碱土金属的氯化物，有机溶剂选用醇类有机溶剂。
9、根据权利要求8所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于絮凝剂为AlCl3、MgCl2、CaCl2，醇类有机溶剂为90％以上的异丙醇或乙醇。
10、根据权利要求1所述的结冷胶的后提取方法，其特征在于D步骤中采用板框过滤结冷胶凝胶液，得结冷胶滤饼；滤饼于80-85℃真空干燥，控制真空度-0.08Mpa、时间2h，粉碎得结冷胶粉末产品。
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