一株鞘氨醇单胞菌及其生产高品质温轮胶的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一株鞘氨醇单胞菌及其生产高品质温轮胶的工艺，该鞘氨醇单胞菌为鞘氨醇单胞菌DEOSEN

【技术实现步骤摘要】
一株鞘氨醇单胞菌及其生产高品质温轮胶的工艺


[0001]本专利技术涉及鞘氨醇单胞菌及其应用
，特别是一株鞘氨醇单胞菌及其生产高品质温轮胶的工艺。

技术介绍

[0002]温轮胶(WELAN GUM)是一种工业级微生物多糖，是由产碱杆菌(Alcaligenessp)经过有氧深层发酵产生的一种可溶性胞外多糖，具有良好的增稠、抗离析特性，被应用于水泥砂浆、混凝土等建材领域，还可用于石油钻采行业，为石油泥浆提供增稠、悬浮和流变特性，还可用于精细化工、日化等行业。
[0003]将温轮胶的生产菌种接种于含有碳源、氮源、无机盐和水的无菌培养基中进行有氧发酵，通常选用产碱杆菌，对发酵产物进行提取得到温轮胶。
[0004]但是现有在使用的产碱杆菌生产胶体收率低，在1.0
‑
1.5％波动，产率不稳定；现有技术生产的温轮胶耐温性能不突出，在120℃以下的耐温性良好，130℃热滚4个小时粘度即大幅下降，150度热滚4小时粘度完全消失，高温条件下耐温时间太短，应用受到很大限制。同时受限于温轮胶发酵液粘度大，吸附杂质多，脱水困难。现有生产工艺生产的产品，外观暗褐，色度低于40、纯度不足90％、重金属含量高、杂质多、成品微生物控制水平差等原因无法作为食品添加剂用于食品行业。

技术实现思路

[0005]本专利技术就是针对上述存在的缺陷而提供一株鞘氨醇单胞菌及其生产高品质温轮胶的工艺。为了生产出适用于工业化生产的高品质温轮胶，本专利技术提供耐温菌株DS320519(CGMCC 19766)，同时也进行了发酵配方的改良，产量和收率稳定提升。用该菌株和改良后的配方进行发酵生产，制备温轮胶的150℃时4小时粘度保持80％以上，耐高温性能大幅提升；并且纯度提高、色泽改良，卫生指标满足食用胶要求，在食品行业具有广泛的应用前景。
[0006]本专利技术的一株鞘氨醇单胞菌及其生产高品质温轮胶的工艺技术方案为，一种鞘氨醇单胞菌，该鞘氨醇单胞菌为鞘氨醇单胞菌DEOSEN
‑
DS320519，建议的分类命名为鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp，保藏在中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心,地址：背景是朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC No.19766，属于革兰氏阴性菌，保存时间2020年5月6日。
[0007]所述的鞘氨醇单胞菌在生产高品质温轮胶方面的应用。
[0008]将鞘氨醇单胞菌DEOSEN
‑
DS320519进行发酵后，从发酵产物中提纯萃取出温轮胶。
[0009]一种生产耐高温高粘温轮胶的工艺，包括以下步骤：
[0010](1)发酵菌种的准备：将鞘氨醇单胞菌DEOSEN
‑
DS320519接种于种子培养基中摇瓶培养得到种子液；
[0011](2)液体发酵：种子液接入种子罐通风扩大培养，接入发酵罐通风发酵；
[0012](3)胶体的提取：发酵结束后将发酵液调pH值后杀菌，然后用有机溶剂沉淀，经过
两次洗涤和脱色处理得到温轮胶。
[0013]步骤(1)中，每100ml种子培养基含有：蛋白胨1g、葡萄糖0.5g、酵母粉0.05g、食盐0.1g、碳酸钙0.02g、水100g；培养温度30
‑
32℃，培养时间24
‑
36h。
[0014]步骤(2)中，发酵培养基含有：葡萄糖3.5
‑
4.5％、大豆蛋白0.8
‑
1.0％、食盐0.01
‑
0.05％、CaCO
3 0.1
‑
0.3％,调节pH为6.8
‑
8.2。配方组分简单用纯净的葡萄糖、大豆蛋白粉替代了传统淀粉、豆粕粉等粗制原料，产品收率稳定，纯净度提高，可食用性提高。菌种DS320519发酵pH值维持在6.8
‑
8.2略偏碱性，该配方下发酵液收率1.9
‑
2.5％，相比传统的淀粉、豆粕粉配方提高30％。
[0015]步骤(2)中，扩大培养温度为30
‑
32℃，通风比0.9
‑
1.0，培养36
‑
48小时；发酵条件为：温度30
‑
32℃；通风比0
‑
24小时0.2
‑
0.3，24
‑
48小时0.4
‑
0.5，48小时以后0.7
‑
1.0；pH维持6.8
‑
8.2；发酵时间65
‑
72小时。
[0016]发酵过程，为了维持菌体生理代谢作用，需要不断地从发酵液中摄取溶解氧，溶解氧大小主要由通风量与搅拌两大因素决定的，温轮胶发酵液粘度很大，电机难以维持长时间较高转速，同时鞘氨醇单胞菌革兰氏阴性细胞壁很薄，剧烈机械搅拌对菌体生长代谢不利。固定搅拌转速的前提下，改变发酵过程中通风量的大小，对温轮胶发酵有明显的影响。
[0017]在生产中，用调节通风量来调节供氧，控制通风量梯度增加，根据菌体生长速度，菌体生长数量，菌体产胶变化，残糖量等形成梯度控制开风。发酵前期采用低风量、低溶氧抑制菌体糖基转移酶合成，防止发酵前期胶体合成过多，单糖提前消耗造成细菌数量增长不足。发酵中期提高风量促进糖基转移酶合成，增大产胶量。发酵后期发酵液粘度很大，高风量保证菌体耗氧，有利于将发酵液中还原糖耗尽，保证发酵产胶转化率稳定提高。
[0018]步骤(3)中，所述有机溶剂为异丙醇或乙醇。
[0019]步骤(3)具体为：发酵结束后将发酵液升温至85
‑
90℃调整pH 4.8
‑
5.2，维持30
‑
50分钟后，降温至40℃以下，在搅拌降温的同时加入质量百分比为0.6％氯化钾充分溶解，采用78
‑
83℃异丙醇依次进行一遍洗涤、一次分离、二遍洗涤、二次分离、三遍洗涤、三次分离；
[0020]一次洗涤采用与物料体积比1：0.8
‑
1的78
‑
80℃异丙醇，一遍洗涤后固形物经高速离心机进行固液分离，得到的物料采用81
‑
83℃异丙醇进行二遍洗涤、三遍洗涤，物料与83℃异丙醇的体积比为1：1.2，同时加入占83℃异丙醇重量0.001％
‑
0.0015％的食品级EDTA二钠，并调整液体的pH为8.0
‑
8.5，泵循环半小时后固液混合物经离心机分离获得温轮胶含湿固体。
[0021]本专利技术发酵液经升温灭菌处理，微生物致死率超过95％，高温处理后胶体分子间隙扩大，容易脱水，有机溶剂用量减少20％；异丙醇溶解色素能力强，成品脱色效果明显；提取过程通过氯化钾做为提取脱水辅助材料，一价盐不易吸附再胶体表面，有利于提高产品纯度；二遍、三遍洗涤时采用81
‑
83℃异丙醇增加脱水脱色效果，防止已沉淀胶状物溶解损失；采用0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鞘氨醇单胞菌，其特征在于，该鞘氨醇单胞菌为鞘氨醇单胞菌DEOSEN
‑
DS320519，建议的分类命名为鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp，保藏在中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.19766，属于革兰氏阴性菌，保存时间2020年5月6日。2.如权利要求1所述的鞘氨醇单胞菌在生产高品质温轮胶方面的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，将鞘氨醇单胞菌DEOSEN
‑
DS320519进行发酵后，从发酵产物中提纯萃取出温轮胶。4.一种生产高品质温轮胶的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)发酵菌种的准备：将鞘氨醇单胞菌DEOSEN
‑
DS320519接种于种子培养基中摇瓶培养得到种子液；(2)液体发酵：种子液接入种子罐通风扩大培养，接入发酵罐通风发酵；(3)胶体的提取：发酵结束后将发酵液调pH值后杀菌，然后用有机溶剂沉淀，经过两次洗涤和脱色处理得到温轮胶。5.根据权利要求4所述的一种生产高品质温轮胶的工艺，其特征在于，步骤(1)中，每100ml种子培养基含有：蛋白胨1g、葡萄糖0.5g、酵母粉0.05g、食盐0.1g、碳酸钙0.02g、水100g；培养温度30
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32℃，培养时间24
‑
36h。6.根据权利要求4所述的一种生产高品质温轮胶的工艺，其特征在于，步骤(2)中，发酵培养基含有：葡萄糖3.5
‑
4.5％、大豆蛋白0.8
‑
1.0％、食盐0.01
‑
0.05％、CaCO
3 0.1
‑
0.3％,调节pH为6.8
‑
8.2。7.根据权利要求4所述的一种生产高品质温轮胶的工艺，其特征在于，步骤(2)中，扩大培养温度为30
‑
32℃，通风比0.9
‑
1.0，培养36
‑
48小时；发酵条件为：温度30
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙正艳，崔佳，李延福，吴尊德，李瑞亭，谢志新，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市中轩生化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：