CN1269964C - 微生物多糖结冷胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物发酵生产领域，特别是指一种微生物多糖结冷胶的制备方法。它主要包括斜面菌种的制备、种子液的制备、将种子液接入发酵培养基进行发酵等工艺步骤，本发明解决了现有技术存在的生产成本高，产品得率低(结冷胶粗多糖的浓度为1.3g/100ml)的缺点。具有整体工艺设计合理，易于实现，以淀粉作为二级扩大培养培养基和发酵培养基的碳源，生产成本大大降低，产品得率高等优点。经检测，发酵终了时结冷胶粗多糖浓度为1.5-1.6g/100ml。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵生产领域，特别是指一种微生物多糖结冷胶的制备方法。
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，但是上述现有技术存在着生产成本高，产品得率低(结冷胶粗多糖的浓度为1.3g/100ml)的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低、产品得率高的微生物多糖结冷胶的制备方法以克服现有技术存在的不足。
本发明的整体技术构思在于：
微生物多糖结冷胶的制备方法，包括选用少动鞘氨单胞菌菌种(sphingomonas paucimobilis)接种含碳源、氮源、无机盐和水的无菌培养基中进行通气培养，包括如下工艺步骤：
A、将原始菌种制成斜面菌种；
B、将A步骤中制备的斜面菌种经扩大培养制成种子液；
C、将B步骤中制备的种子液按种子液：发酵培养基为7％-10％的接种量接入发酵培养基接入进行发酵，其中发酵培养基包括下列组分(重量份)：
淀粉2.5-3.0 豆粕0.2 NH4NO30.1 MgSO4 0.01
K2HPO4 0.15 CaCO30.05 水96.49-96.99
发酵培养基的温度为26-36℃、PH为6.5-6.8、通风量0.1-0.3vvm，发酵周期为50-60小时。所选用菌种为少动鞘氨单胞菌(sphingomonaspaucimobilis)。
本发明中各工艺步骤中的工艺条件是：
B步骤中的扩大培养包括摇瓶培养、一级扩大培养和二级扩大培养，将斜面菌种接入摇瓶培养基经发酵制成摇瓶种子，摇瓶种子接入一级扩大培养的培养基经发酵制成一级种子，A、B步骤中斜面菌种的培养基、摇瓶培养基、一级扩大培养的培养基包括下列组分(重量份)：
二 糖0.8-1.0 酵母膏0.18-0.2 牛肉膏0.25-0.3
蛋白胨0.1-0.15 琼 脂2-2.5 水 95.85-96.67
斜面菌种的培养条件为温度26-36℃，时间72小时；一级扩大培养的条件为接种量1-3％，培养温度26-36℃，pH值6.5-6.8，通风量0.1-0.15vvm，周期20-24h。
二级扩大培养的培养基包括下列组分(重量份)：
二糖0.3-0.5 淀粉0.5 硝酸铵0.25-0.3
豆粉0.2 K2HPO40.15 KH2PO40.08 MgSO40.01
水98.26-98.51 pH6.5-7.0
二级扩大培养的条件为接种量7-10％，培养温度26-36℃，pH值6.5-6.8，通风量0.1-0.15vvm，周期18-20h。
C步骤中的发酵液的粘度超过2000CP后，向发酵液中加入80-100ppm的表面活性剂，表面活性剂选自吐温60、聚乙二醇辛基苯基醚。
一级扩大培养中的反应终点为净增OD值0.5以上，OD值的测定选用622分光光度计、650nm波长。
二级扩大培养中的反应终点为净增OD值1.0以上，OD值的测定选用622分光光度计、650nm波长。
发酵过程中残糖为0.2％以下。
一级扩大培养和二级扩大培养中的摇床转速为120-220转/分，发酵罐罐径比2-2.5∶1，转速为180-200转/分，也可采用无搅拌式加空气分布器；发酵过程中发酵罐，搅拌桨为4-6组，搅拌形式采用间隔安装轴向推进式和径向圆盘弯叶式搅拌叶，转速为120-180转/分。
二级扩大培养培养基和发酵培养基中的淀粉可用水解糖代替，斜面培养基、摇瓶培养基、一级扩大培养的培养基和二级扩大培养的培养基中的二糖选用蔗糖、果糖或二者的混合物。
本发明所具备的实质性特点和取得的技术进步在于：
本发明的整体工艺设计合理，易于实现，以淀粉作为二级扩大培养培养基和发酵培养基的碳源，生产成本大大降低，产品得率高，经检测，发酵终了时结冷胶粗多糖浓度为1.5-1.6g/100ml。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述：
本实施例中生产菌种选用少动鞘氨单胞菌(sphingomonaspaucimobilis)。生产工艺包括如下步骤：
A、将原始菌种制成斜面菌种；
B、将A步骤中制备的斜面菌种经扩大培养制成种子液；
C、将B步骤中制备的种子液按种子液：发酵培养基为7％-10％的接种量接入发酵培养基接入进行发酵，其中发酵培养基包括下列组分(重量份)：
淀粉2.8 豆粕0.2 NH4NO30.1MgSO4 0.01
K2HPO4 0.15 CaCO30.05 水96.6
发酵培养基的温度为28℃、PH为6.7、通风量0.2vvm，发酵周期为50小时。
各工艺步骤中的工艺条件是：
B步骤中的扩大培养包括摇瓶培养、一级扩大培养和二级扩大培养，将斜面菌种接入摇瓶培养基经发酵制成摇瓶种子，摇瓶种子接入一级扩大培养的培养基经发酵制成一级种子，A、B步骤中斜面菌种的培养基、摇瓶培养基、一级扩大培养的培养基包括下列组分(重量份)：
白糖0.8 酵母膏0.19 牛肉膏0.28
蛋白胨0.13 琼脂2 水96
斜面菌种的培养条件为温度28℃，时间72小时；一级扩大培养的条件为接种量2％，培养温度30℃，pH值6.7，通风量0.14vvm，周期23h。
二级扩大培养的培养基包括下列组分(重量份)：
白糖0.4 淀粉0.5 硝酸铵0.28
豆粉0.2 K2HPO40.15 KH2PO40.08 MgSO40.01
水98.3 pH6.5-7.0
二级扩大培养的条件为接种量8％，培养温度31℃，pH值6.7，通风量0.12vvm，周期19h。
C步骤中的发酵液的粘度超过2000CP后，向发酵液中加入90ppm的表面活性剂，表面活性剂选用吐温60。
一级扩大培养中的反应终点为净增OD值0.5以上，OD值的测定选用622型分光光度计、650nm波长。
二级扩大培养中的反应终点为净增OD值1.0以上，OD值的测定选用622型分光光度计、650nm波长。
发酵过程中残糖为0.2％以下。
一级扩大培养和二级扩大培养中的摇床转速为130转/分，发酵罐罐径比2.2∶1，转速为190转/分，也可采用无搅拌式加空气分布器；发酵过程中发酵罐，搅拌桨为4-6组，搅拌形式采用间隔安装轴向推进式和径向圆盘弯叶式搅拌叶，转速为15转/分。
Claims (10)
1、微生物多糖结冷胶的制备方法，包括选用菌种接种含碳源、氮源、无机盐和水的无菌培养基中进行通气培养，其特征在于它包括如下工艺步骤：
A、将原始菌种制成斜面菌种；
B、将A步骤中制备的斜面菌种经扩大培养制成种子液；
C、将B步骤中制备的种子液按种子液：发酵培养基为7％-10％的接种量接入发酵培养基接入进行发酵，其中发酵培养基包括下列组分(重量份)：
淀粉 2.5-3.0 豆粕 0.2 NH4NO3 0.1 MgSO4 0.01
K2HPO4 0.15 CaCO3 0.05 水 96.49-96.99
所选用菌种为少动鞘氨单胞菌(sphingomonas paucimobilis)；
发酵培养基的温度为26-36℃、PH为6.5-6.8、通风量0.1-0.3vvm，发酵周期为50-60小时。
2、根据权利要求1所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的B步骤中的扩大培养包括摇瓶培养、一级扩大培养和二级扩大培养，将斜面菌种接入摇瓶培养基经发酵制成摇瓶种子，摇瓶种子接入一级扩大培养的培养基经发酵制成一级种子，A、B步骤中斜面菌种的培养基、摇瓶培养基、一级扩大培养的培养基包括下列组分(重量份)：
二 糖 0.8-1.0 酵母膏 0.18-0.2 牛肉膏 0.25-0.3
蛋白胨 0.1-0.15 琼 脂 2-2.5 水 95.85-96.67
斜面菌种的培养条件为温度26-36℃，时间72小时；一级扩大培养的条件为接种量1-3％，培养温度26-36℃，pH值6.5-6.8，通风量0.1-0.15vvm，周期20-24h。
3、根据权利要求2所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的二级扩大培养的培养基包括下列组分(重量份)：
二 糖 0.3-0.5 淀 粉 0.5 硝酸铵 0.25-0.3
豆 粉 0.2 K2HPO4 0.15 KH2PO4 0.08 MgSO4 0.01
水98.26-98.51 pH6.5-7.0
二级扩大培养的条件为接种量7-10％，培养温度26-36℃，pH值6.5-6.8，通风量0.1-0.15vvm，周期18-20h。
4、根据权利要求1所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的C步骤中的发酵液的粘度超过2000CP后，向发酵液中加入80-100ppm的表面活性剂。
5、根据权利要求4所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的表面活性剂选自吐温60、聚乙二醇辛基苯基醚。
6、根据权利要求2所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的一级扩大培养中的反应终点为净增OD值0.5以上，OD值的测定选用622型分光光度计、650nm波长。
7、根据权利要求1或3所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的二级扩大培养中的反应终点为净增OD值1.0以上，OD值的测定选用622型分光光度计、650nm波长。
8、根据权利要求1或4所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的发酵过程中残糖为0.2％以下。
9、根据权利要求1、2或3所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的一级扩大培养和二级扩大培养中的摇床转速为120-220转/分，发酵罐罐径比2-2.5∶1，转速为180-200转/分，也可采用无搅拌式加空气分布器；发酵过程中发酵罐，搅拌桨为4-6组，搅拌形式采用间隔安装轴向推进式和径向圆盘弯叶式搅拌叶，转速为120-180转/分。
10、根据权利要求1、2或3所述的微生物多糖结冷胶的制备方法，其特征在于所述的二级扩大培养培养基和发酵培养基中的淀粉可用水解糖代替，斜面培养基、摇瓶培养基、一级扩大培养的培养基和二级扩大培养的培养基中的二糖选用蔗糖、果糖或二者的混合物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Owner name: HEBEI XINHE BIOLOGICGAL CHEMICAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ZHANG YU Effective date: 20090515 |
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Effective date of registration: 20090515 Address after: Hebei Xinhe Biochemical Co., Ltd., No. 10 Xinglong Street, Chengxi Industrial Zone, Hebei, New River Patentee after: HEBEI XINHE BIOCHEMICAL Co.,Ltd. Address before: New River County, Hebei Province West Industrial Zone Hebei New River Biological Chemical Co., Ltd. Patentee before: Zhang Yu |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHANG YU Free format text: FORMER OWNER: HEBEI XINHE BIOCHEMICAL CO., LTD. Effective date: 20130412 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130412 Address after: 055650 No. 10 Xinglong Street, Chengxi Industrial Zone, New River County, Hebei Patentee after: Zhang Yu Address before: 055650 Hebei Xinhe Biochemical Co., Ltd., No. 10 Xinglong Street, Chengxi Industrial Zone, New River County, Hebei Patentee before: HEBEI XINHE BIOCHEMICAL Co.,Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HEBEI HENGBIAO BIOTECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ZHANG YU Effective date: 20130522 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130522 Address after: 055650 No. 118, south side of west section of Xinhua Road, Hebei County, New River Province Patentee after: HEBEI HENBO BIO-TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 055650 No. 10 Xinglong Street, Chengxi Industrial Zone, New River County, Hebei Patentee before: Zhang Yu |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060816 |