黄胞胶的生产方法技术

本发明专利技术是利用微生物发酵多糖胶及其提取方法，属于工业微生物领域。现有黄胞胶的生产方法，采用有机溶剂或有机物沉淀或直接干燥提取黄胞胶。这种方法，提取工艺复杂，耗能大，设备多，成本高。本发明专利技术筛选了一种黄单胞杆菌，对培养液进行发酵，其发酵液可加酸使胶絮凝沉降，从而提取黄胞胶。这种方法，提取工艺简单，能耗省，设备少，成本低。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种用微生物发酵多糖胶地方法，属于工业微生物领域。 黄胞胶又称黄原胶(Xanthan gum)，是一种用微生物发酵产生的多糖胶。60年代美国开始投产，至今约有十个国家及地区进行生产。国内烟台味精厂1987年开始少量生产，用乙醇提取黄胞胶，将提取产生的废乙醇经蒸馏回收，能耗大，每生产1吨黄胞胶最后因不能回收而损耗的乙醇约为一吨，其生产成本约为15000元/吨干胶。而别的研究单位生产1吨黄胞胶要耗7-10吨乙醇，故不能投产。 自60年代黄胞胶在美国投产以来，许多厂家采纳黄单胞菌属(Xanthomonas)中不同的菌种或菌株及不同的方法进行生产，出现了各自不尽相同的黄胞胶系列产品，产品都有共同的特性，也有些独特之处及用途。例如有低丙酮酸含量黄胞胶的生产(EP.Pat.66961 1982);低钙黄胞胶的生产(US.Pat.4377637 1983);高粘度黄胞胶的生产(J.Pat.52165798 1983);高丙酮酸黄胞胶的生产(US.Pat.4394447 1983);耐热黄胞胶的生产(US.Pat.4485020 1984)等等。 现有的黄胞胶提取技术，多为用有机溶剂进行提取，黄胞胶能与甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等有机溶剂形成均匀溶胶，但有机溶剂在混合液中浓度超过50%时，黄胞胶会形成纤维状沉淀析出。如美国专利US-4316012，其提取方法，就是在发酵液中加入一种有机溶剂沉淀胶，再经离心、分离、过滤、烘干制成黄胞胶产品，另外，黄胞胶溶液能与钙盐如CaCl2、Ca(OH)2作用，在有机溶剂中形成黄胞胶-氢氧化钙复合物的凝胶沉淀，如欧洲专利EP-0068706，就是用有机溶剂和二价离子沉降黄胞胶。也有采用季胺盐沉降黄胞胶，即黄胞胶与季胺盐结合物生成絮凝沉淀来分离黄胞胶。国外还有采用喷雾干燥、闪蒸、减压、浓缩、超滤等方法提取黄胞胶。 目前国内外提取黄胞胶均采用直接干燥和有机溶剂沉淀提取两类方法，前者即为喷雾干燥、闪蒸、减压浓缩等法，能耗太大，在我国行不通;后者离不开价格昂贵的有机溶剂，废溶剂的回收也很耗能。本专利技术是筛选了一种黄单胞杆菌Xanthomonas sp.8420，其发酵液能用酸絮凝沉降，从而达到减少物耗、能耗，降低成本、设备少、简便易行的目的。 本专利技术是利用一种黄单胞杆菌发酵，制备黄单胞菌多糖胶的生产方法，其特征是，培养液经黄单胞杆菌Xanthomonas sp.8420发酵，发酵液加酸，沉淀提取黄胞胶。在发酵液中加入的酸，可用无机酸或有机酸，pH值调到3以下，絮凝沉淀。发酵液除了加酸外，还可辅以添加其它盐类，如钙盐、氯化钾等助凝物沉淀、提取黄胞胶。黄胞胶的生产方法如下 一、菌种 黄单胞菌Xanthomonas sp.8420于1984年筛选所得，该菌种已保藏在北京中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号0131。该菌特征为杆状，革兰氏阴性，端生一根鞭毛，在肉汁胨培养基上产生黄色非水溶性色素，菌落园形，菌苔不扩张、黄色。氧化葡萄糖，所产生的色素在石油醚中有418、437和463毫微米吸收峰。 本专利技术的黄单胞杆菌Xanthomonas sp.8420可应用全无机氮源的培养液生产黄胞胶。 二、培养基 1、斜面菌种培养基(配方来源于US.Pat.4394447.1983.7.9) 葡萄糖 1.2% (NH4)2HPO40.15% 酵母膏 0.15% K2HPO40.25% 蛋白胨 0.25% MgSO4·7H2O 0.01% 琼脂 1.7% pH7 15磅灭菌30分钟。 2、一级菌种摇瓶用培养基 同上，无琼脂。 3、二级菌种(或种子罐)培养液 0.2% MgSO4·7H2O 0.05% 0.25% FeSO40.001% 糖(蔗糖或葡萄糖) 1% pH 7.5 15磅灭菌3分钟，若使用葡萄糖、葡萄糖以8磅20分钟另行灭菌，然后加入。 4、生产培养液 培养液配方同上，但糖可用蔗糖、葡萄糖或淀粉糖化液。 发酵期间补料两次，每次补料，包括占全部发酵液1.5%的糖和0.05%的植物油，整个发酵周期中，培养液中投入总糖量为4%。蔗糖灭菌为15磅30分钟，葡萄糖灭菌为8磅20分钟。 培养液主要氮源来自无机态的NaNO3或KNO3、NH4NO3、尿素或再补添酵母膏、蛋白胨、鱼粉等，或补添其它各种微量元素者。 三、发酵工艺 1、过程 斜面菌种 (28℃±2℃)/(2－3) 一级菌种振荡培养 (28℃±2℃)/(24h.) 种子罐 (28℃±2℃)/(24h.) 生产罐 (第一次补料24－30h.)/( ↓) (第二次补料36－42h.)/(↓) (28-30℃ )/(60h.) 放罐 试管斜面菌种于28℃培养2-3天。一级菌种使用500ml三角瓶，每瓶装150ml培养基，每瓶用一支试管斜面菌种接种，28℃摇床培养24小时(含菌量达8亿/ml以上)，种子罐接种量为2-4%，吹气量为0.5-1体积/分，罐压1kg/cm2，温度28-30℃。生产罐接种量为7-10%，吹气量0.8-1体积/分，罐压1kg/cm2罐温28±2℃，搅拌速度100-200rpm(1-24小时搅拌速度为100rpm，往后递增，36小时后，搅拌速度200rpm)其间补料两次，当培养料中残糖降至0.2%时补料，一般在24-30小时和36-42小时补料各一次。 2、设备要求 (1)摇床往返式或旋转式均可用，往返式摇床速度为100次/分以上，旋转式摇床速度170转/分以上。 (2)发酵罐此为高粘度的发酵液，罐高与罐直径比宜大，最理想为5∶1，若采用原有旧设备以不低于2.5∶1为宜。吹气量不低于1体积/分，搅拌速度200rpm以上。根据罐高，其搅拌浆应为三至六组，翼应具有涡孔，使之适合于高粘度液体的搅拌。同时发酵罐还应有相应的补料设备。 四、提炼工艺 发酵60小时糖含量降至0.2%以下，即可放罐。放罐后发酵液可用金属或陶瓷缸槽装盛，慢慢加入1∶20的盐酸，并以6-10rpm的速度搅拌，至发酵液pH下降至2.6时，胶和水分离，可用机械脱水。(该法所产生的发酵液，在pH2.6时产生胶水分离现象，但这是可逆的变化，应用中干胶能吸水复原，粘度基本不变)。机械脱水可采用离心机或板框压滤，可去除6/7至7/8的水份再将脱过水的胶于55-65℃烘干，粉碎，过0.25mm筛，含水量不得超过7%，用塑料袋包装封口。发酵60小时，每100ml发酵液可产干胶2.87g，提取率为89.9%，故每100ml发酵液可得干胶2.58g。碳源转化率为64.5%。 五、理化性质 本专利技术黄胞胶产品的理化性质 1、溶液粘度0.5%水溶液粘度为3200厘泊。 2、丙酮酸含量3.1% 3、盐类对粘度的影响 在5%至10%Na2CO3溶液中粘度不变。25℃，在10%NaCl或在KCl溶液中粘度降低16%。 4、加热对粘度的影响 从25℃加热至95℃有增粘作用。在10%KCl中加热至95℃粘度变化不大。 5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄胞胶的生产方法，由培养液经黄单胞杆菌发酵后提取黄胞胶，本专利技术的特征是培养液经黄单胞杆菌发酵，发酵液加酸沉淀提取黄胞胶。

【技术特征摘要】
1、一种黄胞胶的生产方法，由培养液经黄单胞杆菌发酵后提取黄胞胶，本发明的特征是培养液经黄单胞杆菌发酵，发酵液加酸沉淀提取黄胞胶。2、根据权利要求1所述的生产方法，其特征是所指的黄单胞杆菌是Xanthomonas sp.8420，可应用全无机氮源培养液生产黄胞胶。3、根据权利要求1所述的生产方法，其特征是生产培养液配方为NaNO30.2% MgSO4·7H2O 0.05% K2HPO40.25% FeSO40.001...

【专利技术属性】
技术研发人员：程桂荪，刘小秧，
申请(专利权)人：中国农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]