一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法技术

本发明专利技术涉及一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，包括甘蔗汁的制备、甘蔗汁成分的调整、接种发酵、提取可得然胶等。本发明专利技术利用来源广泛、价格低廉的甘蔗汁为可得然胶发酵主要原料，降低了生产成本，制备方法简便易行，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法
本专利技术属于可得然胶领域，特别涉及一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法。
技术介绍
可得然胶是一种以葡萄糖为单体通过β-1,3糖苷键连接而成的水不溶性多糖，其主要由土壤杆菌属或粪产碱杆菌属的细菌发酵产生。该多糖具有加热凝固成胶的特性，又称为热凝胶多糖。当可得然胶的水分散液加热到55～65℃后再降温，形成热可逆性的低度胶体。当可得然胶的水分散液被加热到80℃以上时，则形成热不可逆的高度胶体。可得然胶可广泛用于食品、医药、化学等领域。因可得然胶具有安全性、成胶性，1996年美国FDA批准了可得然胶作为一种食品添加剂。可得然胶经水解处理后产生具有生物活性的β-1,3寡聚糖，是生产该类寡糖的理想原料。可得然胶作为生物大分子，也是一种理想的天然高分子材料，可以用于组织工程等领域。经化学修饰后的可得然胶具有抗病毒等免疫学特性。可得然胶的工业化生产受多种因素的影响，其中发酵培养基的成本是其中重要的因素。目前发酵法生产可得然胶的培养基碳源主要是葡萄糖和蔗糖等。蔗糖是利用甘蔗和甜菜经过复杂工艺加工制备而成。收获的甘蔗经清理后进行磨制提取甘蔗汁，然后添加石灰并加热来澄清原汁，最后通过蒸发浓缩和结晶等制备蔗糖。葡萄糖则是以淀粉类原料经水解纯化制备得到。为了减少可得然胶的生产成本，促进可得然胶的生产和应用，人们尝试用淀粉原料水解物、植物水解液生产。甘蔗是一种光合作用效果比较高的植物，而且是非粮作物，产量高，糖含量高。甘蔗汁是甘蔗茎秆经压榨后产生的汁液，含糖量一般在15～20％，其中大部分糖为蔗糖。另外含有氨基酸、维生素和多种矿物质，是一种很好的培养基质。利用甘蔗汁为培养基发酵制备可得然胶不需要糖的分离纯化，可以降低生产成本，促进可得然胶的工业化生产，具有极大的前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，该方法解决了现有技术需要额外的添加碳源如蔗糖、葡萄糖等，造成发酵成本高的问题。本专利技术提供了一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，包括：(1)将甘蔗汁和复合培养液或水以体积比1:0.1～2混合，使甘蔗汁的总糖含量为7～10％(w/v)，灭菌，得到经成分调整的甘蔗汁；(2)把可得然胶产生菌种子液接种于经成分调整的甘蔗汁或未经过步骤(1)的甘蔗汁(即初始总糖含量符合7～10％(w/v))中，28～32℃振荡培养3～5天；(3)发酵结束后，在发酵液中加入NaOH溶液，搅拌均匀使胶完全溶解；然后离心，所得上清液调节pH值为7.0，压滤得到固体可得然胶，最后经过水洗、脱水、干燥，即得可得然胶。所述步骤(1)中的甘蔗汁的制备步骤如下：将甘蔗清理去皮，然后将甘蔗送入压榨机中榨汁，所得汁液经离心后取上清液，即为甘蔗汁；其中，离心速度为4000～6000转/分钟，离心时间为5～10min。所述步骤(1)中的复合培养液的成分为：0.2％～0.4％(w/v)无机氮源，0.2％～0.4％(w/v)有机氮源，0.1％(w/v)MgSO4·7H2O，0.3％(w/v)KH2PO4，0.3％(w/v)CaCO3。所述无机氮源为氯化铵、磷酸氢二氨或尿素；所述有机氮源为酵母膏或玉米浆。所述步骤(1)中的灭菌温度为110～120℃，灭菌时间为20～30min。所述步骤(2)中的可得然胶产生菌的接种量为8％(v/v)；可得然胶产生菌为土壤杆菌属、根瘤菌属、产碱杆菌属、类芽孢杆菌属、假单胞菌属中的一种或几种。所述步骤(2)中的振荡速度为150～250转/分钟。所述步骤(3)中的NaOH溶液的终浓度为0.5mol/L。所述步骤(3)中的离心速度为8000～10000转/分钟；离心时间为10～20min。所述步骤(3)中的压滤采用高压隔膜压滤机。所述步骤(3)中的脱水具体为：按体积比1:1向可得然胶中添加无水乙醇脱水。所述步骤(3)中的干燥采用60℃热风干燥。有益效果本专利技术可以直接用甘蔗汁接种可得然胶生产菌种制备可得然胶，或者用甘蔗汁再加入营养因子进行调整，接种可得然胶生产菌种制备可得然胶；与现有技术相比，本专利技术利用来源广、制备简单、含糖量高的甘蔗汁为原料发酵生产可得然胶，降低生产成本，且制备方法简单易行，具有良好的应用前景。附图说明图1为实施例1制备的可得然胶红外光谱图；图2为实施例6制备的可得然胶红外光谱图；图3为可得然胶标品的红外光谱图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1(1)取甘蔗清理去皮，然后把甘蔗送入压榨机中压榨，所得汁液在4000转/分钟离心8min，得到澄清的甘蔗汁。(2)按甘蔗汁与水的体积比1:1.5加水，调整甘蔗汁的糖含量为7％(w/v)，115℃灭菌20min；把可得然胶产生菌种子液按8％(v/v)的接种量接种于灭菌后的甘蔗汁中，30℃，150转/分钟，振荡培养3天。(3)发酵结束后取发酵液，加入NaOH溶液使其浓度为0.5mol/L，搅拌均匀使胶完全溶解，然后于8000转/分钟离心10min，所得上清液中加入1mol/L的盐酸溶液调pH值为7.0，然后用高压隔膜压滤机压滤得到胶体，水洗2遍后，按1:1体积向胶体中添加无水乙醇脱水，然后于60℃干燥。所得可得然胶的含量为20.8g/L。由图1可知，甘蔗汁发酵制备的可得然胶与标准可得然胶的红外光谱高度一致。3346cm-1附近的吸收峰对应-OH的伸缩振动，2896cm-1附近的吸收峰对应-CH2-的特征吸收，1637cm-1和1159cm-1的吸收峰对应-C＝O的特征吸收，1369cm-1附近的吸收峰对应-CH的特征吸收，1034cm-1附近的吸收峰对应-C-O-H中-C-O的特征吸收，889cm-1附近的吸收峰表明可得然胶分子中D-葡萄糖以β构型的糖苷键链接。实施例2(1)取甘蔗清理去皮，然后把甘蔗送入压榨机中压榨，所得汁液在6000转/分钟离心5min，得到澄清的甘蔗汁。(2)按甘蔗汁与水体积比1:1加水，调整甘蔗汁的糖含量为10％(w/v)，115℃灭菌30min；把可得然胶产生菌种子液按8％(v/v)的接种量接种于灭菌后的甘蔗汁中，28℃，250转/分钟，振荡培养5天。(3)发酵结束后取发酵液，加入NaOH溶液使其浓度为0.5mol/L，搅拌均匀使胶完全溶解，然后于9000转/分钟离心10min，所得上清液中加入1mol/L盐酸溶液，调pH值为7.0，然后用高压隔膜压滤机压滤得到固体可得然胶，水洗2遍后，按1:1体积向胶体中添加无水乙醇脱水，然后于60℃干燥。所得可得然胶的含量为38.6g/L。实施例3(1)取甘蔗清理去皮，然后把甘蔗送入压榨机中压榨，所得汁液在4000转/分钟离心10min，得到澄清的甘蔗汁。(2)配制复合营养液：0.4％(w/v)(NH4)2Cl，0.2％(w/v)玉米浆，0.1％(w/v)MgSO4·7H2O，0.3％(w/v)KH2PO4，0.3％(w/v)CaCO3；把甘蔗汁与复合营养液按体积比1:1混合，调整甘蔗汁的糖含量为8％(w/v)，110℃灭菌30m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，包括：(1)将甘蔗汁和复合培养液或水以体积比1:0.1～2混合，使甘蔗汁的总糖含量为7～10％(w/v)，灭菌，得到经成分调整的甘蔗汁；(2)把可得然胶产生菌种子液接种于经成分调整的甘蔗汁或未经过步骤(1)的甘蔗汁中，28～32℃振荡培养3～5天；(3)发酵结束后，在发酵液中加入NaOH溶液，搅拌均匀使胶完全溶解；然后离心，所得上清液调节pH值为7.0，压滤得到固体可得然胶，最后经过水洗、脱水、干燥，即得可得然胶。

【技术特征摘要】
1.一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，包括：(1)将甘蔗汁和复合培养液或水以体积比1:0.1～2混合，使甘蔗汁的总糖含量为7～10％(w/v)，灭菌，得到经成分调整的甘蔗汁；(2)把可得然胶产生菌种子液接种于经成分调整的甘蔗汁或未经过步骤(1)的甘蔗汁中，28～32℃振荡培养3～5天；(3)发酵结束后，在发酵液中加入NaOH溶液，搅拌均匀使胶完全溶解；然后离心，所得上清液调节pH值为7.0，压滤得到固体可得然胶，最后经过水洗、脱水、干燥，即得可得然胶。2.根据权利要求1所述的一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的甘蔗汁的制备步骤如下：将甘蔗清理去皮，然后将甘蔗送入压榨机中榨汁，所得汁液经离心后取上清液，即为甘蔗汁；其中，离心速度为4000～6000转/分钟，离心时间为5～10min。3.根据权利要求1所述的一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的复合培养液的成分为：0.2％～0.4％(w/v)无机氮源，0.2％～0.4％(w/v)有机氮源，0.1％(w/v)MgSO4·7H2O，0.3％(w/v)KH2PO4，0.3％(w/v)CaCO3。4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪霞，万婕，张文梅，步国建，
申请(专利权)人：东华大学，泰兴市东圣生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31