一种鞘氨醇单胞菌以及在制备结冷胶中的应用制造技术

本发明专利技术属于微生物发酵，特别是指一种鞘氨醇单胞菌以及在制备结冷胶中的应用。包括将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)CGMCC No.14238接种到灭菌后含有碳源、氮源及必要营养物质的培养液中；调节培养液的pH，进行通气搅拌发酵；当培养液粘度不再增长或发酵周期≤50小时发酵结束等工艺步骤，本发明专利技术解决了现有技术存在的结冷胶粘度及凝胶强度较低等技术问题，具有所制备的结冷胶产品粘度及凝胶强度好等优点。

A Sphingomonas Sphingomonas and its application in the preparation of colder gel

The invention belongs to microbial fermentation, especially a kind of sphingosine monomonas and its application in the preparation of colder gel. Including the Sphingomonas (Sphingomonas sp.) medium CGMCC No.14238 were inoculated into the sterilized containing carbon source, nitrogen source and essential nutrients; regulating pH in medium, ventilation stirred fermentation medium viscosity; when no growth or fermentation cycle within 50 hours the end of the fermentation process of the invention. To solve the gellan gum viscosity and gel strength of existing technology such as low technology, has the advantages of gellan gum product viscosity and gel strength were good.

【技术实现步骤摘要】
一种鞘氨醇单胞菌以及在制备结冷胶中的应用
本专利技术属于微生物发酵，特别是指一种鞘氨醇单胞菌以及在制备结冷胶中的应用。
技术介绍
结冷胶是继黄原胶之后的又一新型微生物胞外多糖，其凝胶性能比黄原胶更为优越。结冷胶是由四个糖分子依次为D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖、L-鼠李糖通过糖苷键连接而成的高分子糖类化合物。结冷胶为类白色粉末，无臭无味，无特殊滋味和气味。耐热、耐酸性能良好，对酶的稳定性亦高。不溶于非极性有机溶剂，也不溶于冷水，但略加搅拌即分散于水中，加热即溶解成透明的溶液，冷却后形成透明且坚实的凝胶。传统的生产工艺是由伊乐假单胞菌(Pseudomonaselodea)在中性条件下，在以葡萄糖为碳源，硝酸铵等为氮源结合无机盐制成培养基，发酵在无菌条件下严格控制通气量、搅拌、温度和pH，发酵完成后，发酵液经预处理、脱水处理、醇溶、絮凝、脱水和压榨、干燥、粉碎等工序得到结冷胶产品。国标《食品安全国家标准食品添加剂结冷胶》(GB25535-2010)对结冷胶的性能指标进行了限定，但其中未见对其粘度及凝胶强度进行相应要求的说明。但实际应用中用户为保证使用体系的稳定性，要求结冷胶产品具有较高的0.5％结冷胶水溶液粘度和凝胶强度，且0.5％结冷胶水溶液粘度和凝胶强度两个指标同时达到较高值。虽然现有结冷胶工业化生产取得了许多成果,但还存在产品的0.5％水溶液粘度(一般在2000cp-3000cp)及凝胶强度低(一般为200g/m2-300g/m2)，尤其是0.5％结冷胶水溶液粘度与凝胶强度不能同时满足较高的性能等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238，该菌种具有结冷胶生产能力，采用上述菌种所制备的结冷胶在0.5％水溶液粘度和凝胶强度指标上明显优于现有产品。本专利技术的整体技术构思是：一种鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238。所述的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238在制取结冷胶中的应用。本专利技术中的菌种已于2017年6月13日提交位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，该保藏单位的简称为CGMCC，保藏编号为：CGMCCNo.14238。本专利技术中的菌种由申请人自河北省衡水市衡水湖土壤中分离纯化后得到，其菌落呈淡黄色，表面光滑湿润有粘性，圆形且向上凸起，采用上述菌种制备的结冷胶具有较高粘度及凝胶特性。鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238在制取结冷胶中的应用。本专利技术的具体技术特征还有：应用本专利技术中的胶鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238在制取结冷胶时优选采用如下工艺步骤：A、将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238接种到灭菌后且含有碳源、氮源及必要营养物质的发酵培养基中；B、调节发酵培养基的pH，进行通气发酵；C、当培养液粘度不再增长或发酵周期≤50小时发酵结束；D、对步骤C中制备的发酵液调整pH至弱碱性，进行升温处理后，调pH至弱酸性，经后提取制成结冷胶。其中步骤A、B中发酵培养基优选采用如下质量百分含量的原料组成：淀粉水解糖3％-4％；豆粕水解液0.7％-0.8％；磷酸氢二钾0.1％-0.15％；磷酸二氢钾0.1％-0.15％；聚醚消泡剂0.05％-0.15％；余量为无菌水；pH＝7.5-8.0。所述的豆粕水解液采用如下方法制作：将大豆粉碎至20-40目后用自来水配置成质量百分比浓度为35-40％的混合液，调pH＝7.5-8.0，常温浸泡3-4小时，升温至80-90℃保持40分钟后过滤取清液。由于发酵过程中随着时间增长发酵液粘度越来越高，发酵热散发慢，因此采用按发酵周期进行培养温度阶梯控制，前期温度高有利于种子的生长，而后期发酵温度低有利于终产物的生成；同时因为发酵液粘度高，为保证发酵过程中的溶氧水平，发酵过程中的通风量逐渐增大。步骤B中通气发酵的条件如下：10小时内：温度32℃-34℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.2vvm-0.3vvm；10-20小时：温度32℃-34℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.3vvm-0.4vvm；20-40小时：温度28℃-30℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.4vvm-0.5vvm；40小时-放罐：温度28℃-30℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.5vvm-0.6vvm。为进一步提高所获得的结冷胶的粘度及凝胶强度等技术指标，优选的技术方案是，步骤B中pH的调整采用浓氨水，更为优选的技术方案是，浓氨水的质量百分比浓度为18％-20％。为便于工业化发酵的进行，优选的技术方案是，所述的步骤A中将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238经过扩大培养后，按照种子液：发酵培养基＝8％-12％的接种量将种子液接种于灭菌后的发酵培养基中。所述的扩大培养包括：(1)将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238接种于摇瓶种子培养基制成摇瓶种子；(2)将摇瓶种子经扩大培养后制成种子液；(3)按种子液：发酵培养基＝8％-12％的接种量，将制成的种子液接入发酵罐内灭菌后的发酵培养基中进行发酵。扩大培养中各步骤优选的技术方案如下：所述的步骤(1)中制备摇瓶种子的工艺条件是：挑取一环斜面菌种接入灭菌后的摇瓶种子培养基中，经振荡培养制成摇瓶种子，培养温度为28-32℃、转速为200-220转/分钟，培养周期为10-13小时；摇瓶种子培养基由如下质量百分含量的组份组成：淀粉水解糖1.0％-1.5％；胰蛋白胨0.4％-0.5％；酵母膏0.5％-0.6％；生物素5ppm-10ppm；余量为无菌水；pH＝7.5-8.0。所述的步骤(2)中的扩大培养依次包括一级种子的制备、二级种子的制备，其中一级种子的制备中一级种子培养液由如下质量百分含量的组份组成：淀粉水解糖2.0％-3.0％；胰蛋白胨0.2％-0.3％；酵母膏0.2％-0.3％；生物素5ppm-10ppm；余量为无菌水；pH＝7.5-8.0；接种量为摇瓶种子：一级种子培养液＝8％-12％，培养温度32℃-34℃，通风量0.3vvm-0.5vvm，培养周期18h-20h。所述的二级种子的制备中二级种子培养液由如下质量百分含量的组份组成：淀粉水解糖2.0％-3.0％；胰蛋白胨0.2％-0.3％；酵母膏0.2％-0.3％；MgSO40.15％-0.25％；FeSO410-15ppm；余量为无菌水；pH＝7.5-8.0；接种量为一级种子：二级种子培养液＝8％-12％，培养温度32℃-34℃，通风量0.3vvm-0.5vvm，培养周期10h-14h。为进一步提高所获得的结冷胶的粘度及凝胶强度等技术指标，优选的技术方案是，所述的步骤D中调pH至弱碱性是选用质量百分比浓度为8％-10％的氢氧化钠溶液调整pH＝10-10.5，调pH至弱酸性是选用质量百分比浓度8％-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)CGMCC No.14238。

【技术特征摘要】
1.一种鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238。2.根据权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238在制取结冷胶中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于包括如下工艺步骤：A、将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238接种到灭菌后且含有碳源、氮源及必要营养物质的发酵培养基中；B、调节发酵培养基的pH，进行通气发酵；C、当培养液粘度不再增长或发酵周期≤50小时发酵结束；D、对步骤C中制备的发酵液调整pH至弱碱性，进行升温处理后，调pH至弱酸性，经后提取制成结冷胶。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于所述的步骤A、B中发酵培养基由如下质量百分含量的原料组成：淀粉水解糖3％-4％；豆粕水解液0.7％-0.8％；磷酸氢二钾0.1％-0.15％；磷酸二氢钾0.1％-0.15％；聚醚消泡剂0.05％-0.15％；余量为无菌水；pH＝7.5-8.0。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于所述的豆粕水解液采用如下方法制作：将大豆粉碎至20-40目后用自来水配置成质量百分比浓度为35-40％的混合液，调pH＝7.5-8.0，常温浸泡3-4小时，升温至80-90℃保持40分钟后过滤取清液。6.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于步骤B中通气发酵的条件如下：10小时内：温度32℃-34℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.2vvm-0.3vvm；10-20小时：温度32℃-34℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.3vvm-0.4vvm；20-40小时：温度28℃-30℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.4vvm-0.5vvm；40小时-放罐：温度28℃-30℃，压力0.03MPa-0.05MPa，pH＝7.0-7.5，通风量0.5vvm-0.6vvm。7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于步骤B中pH的调整采用浓氨水。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于浓氨水的质量百分比浓度为18％-20％。9.根据权利要求3所述的应用，其特征在于所述的步骤A中将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonassp.)CGMCCNo.14238经过扩大培养后，按照种子液：发酵培养基＝8％-12％的接种量将种子液接种于灭菌后的发酵培养基中。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于所述的扩大培养包括：(1)将鞘氨醇单胞菌(Sphingomo...

【专利技术属性】
技术研发人员：安志勇，杨晓民，胡书祥，刘学珍，林宏博，靳晓伟，
申请(专利权)人：河北沣川生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13