一种发酵和提取低酰基结冷胶的方法技术

本发明专利技术提供了一种发酵和提取低酰基结冷胶的方法，所述方法包括：1）发酵液制备；2）发酵液预处理；3）盐沉；4）醇沉；5）分离烘干得到低酰基结冷胶成品。盐

【技术实现步骤摘要】
一种发酵和提取低酰基结冷胶的方法


[0001]本专利技术涉及生物发酵
，具体涉及一种发酵和提取低酰基结冷胶的方法。

技术介绍

[0002]结冷胶是一种新型的全透明的凝胶剂，是一种线性阴离子杂多糖。是集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体，性能优越的食品胶之一，具有极高的商业利润和市场前景。结冷胶有着用量低、透明度高、香气释放能力强、耐酸、耐碱等优点，在食品行业、医药行业、日化用品行业和造纸行业内有着广泛的用途。结冷胶是一种高分子阴离子型多糖，主链是线性四糖重复单位，包括β
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D
‑
葡萄糖，β
‑
D
‑
葡萄糖醛酸，α
‑
(1
‑
4)
‑
L
‑
鼠李糖，其组成比例大约为2:1:1，分子量高达500KD，有一些基团被乙酰基和L
‑
甘油酸酯（或盐）取代。
[0003]目前，低酰基结冷胶产品的分离提取的工艺方法主要有：有机溶剂沉淀法、盐析沉淀法、直接干燥法、超滤膜分离法等几类。但在应用上都受到各自条件、特点的制约。不同的提取方法对低酰基结冷胶产品的质量和应用特性影响很大，同时也是决定产品成本的重要因素。除直接干燥法外，有机溶剂沉淀法、盐析沉淀法、超滤膜分离法等均需有机溶剂的洗涤沉淀过程。这些溶剂都具有很强的挥发性，原有的低酰基结冷胶提取过程都是分批间歇或半封闭的，其中一部分为机械和人工配合开放性生产。因此有机溶剂消耗很大，约占生产成本的25%
‑
40%，有的生产企业甚至达到生产成本的50%以上。不仅如此，这些有机溶剂都是易燃易爆危险品，溶剂大量蒸发，将增加生产现场爆炸和火灾的危险性。同时，这种间歇性、开放性生产形式，产品质量波动较大，生产环境差、效率低、劳动强度高。直接干燥法、酶
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超滤
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直接干燥法虽然可避免上述问题，但产品含杂质较多，质量较差，其用途受到一定限制。
[0004]CN106350554A公开了一种非透明型低酰基结冷胶的提取方法，其包括如下步骤：步骤1）发酵，步骤2）发酵液预处理，步骤3）脱水处理，步骤4）醇溶，步骤5）脱酰处理，步骤6）絮凝，步骤7）脱水和压榨，步骤8）粉碎，步骤9）干燥。其中发酵步骤中使用了两种菌株混合发酵，提高了发酵效率，但是两种菌株混合培养工艺参数难以固定和规范化，存在较大的不确定性。优先权申请号2022105119276，申请日2022.05.12。
[0005]
技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种发酵和提取低酰基结冷胶的方法，能够有效降低低酰基结冷胶生产成本，提高产品质量和收率。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案来实现的。
[0008]一种发酵和提取低酰基结冷胶的方法，其包括如下步骤：1）发酵液制备；2）发酵液预处理；3）盐沉；4）醇沉；5）分离烘干。
[0009]具体地，所述方法包括如下步骤：步骤1）发酵液制备：将少动鞘氨醇单胞菌种子液接入到发酵培养基中进行发酵培养，培养时间60小时，得到发酵液；
步骤2）发酵液预处理：将发酵液pH值调制10，在70
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80℃温度下保温20
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40min得到结冷胶料液；加入CaCl2絮凝沉降，然后用板框过滤，除去菌体，滤液稀释2
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10倍，加入碱性蛋白酶，pH10、55℃下水解4h；然后在70
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90℃超滤浓缩2
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6倍，再用加入活性炭脱色，70
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90℃保温20
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60min，去除活性炭，收集脱色液；步骤3）盐沉：往上述脱色液中加入占脱色液体积6％的饱和氯化钠溶液，沉淀析出过滤得结冷胶湿品；步骤4）醇沉：在结冷胶湿品中加入3
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6倍的蒸馏水搅拌，加入1
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3倍体积的70
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80％乙醇，混合均匀，温度在30
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50℃，絮凝低酰基结冷胶；步骤5）分离烘干：静止沉降絮凝物，弃去上清液，收集沉淀，烘干即得。
[0010]优选地，所述发酵罐培养基是在常规发酵培养基的基础上添加双氧水和十二烷基二甲基甜菜碱。
[0011]更优选地，所述发酵罐培养基的组分为：蔗糖40g/L，玉米浆15g/L，硫酸铵8g/L，磷酸二氢钾1g/L，磷酸氢二钾1g/L，双氧水0.8g/L，十二烷基二甲基甜菜碱0.4g/L，七水硫酸亚铁0.1g/L，柠檬酸0.1g/L，七水硫酸镁0.1g/L。
[0012]优选地，所述发酵培养过程中，控制溶氧为20%，压力为0.05Mpa，搅拌速度为200rpm，pH为7.1，温度为31℃。
[0013]优选地，所述步骤2）发酵液预处理：将发酵液pH值调制10，在78℃温度下保温30min得到结冷胶料液；加入0.2%（w/v）的CaCl2絮凝沉降，然后用板框过滤，除去菌体，滤液稀释6倍，加入0.3%（w/v）碱性蛋白酶，pH10，55℃下保温4h，水解蛋白；然后在80℃超滤浓缩4倍，再用加入2%（w/v）的活性炭脱色，80℃保温40min，去除活性炭，收集脱色液。
[0014]优选地，所述步骤4）醇沉：在结冷胶湿品中加入4倍的蒸馏水搅拌，加入2倍体积的70％乙醇，混合均匀，温度在40℃，絮凝低酰基结冷胶。
[0015]更优选地，所述碱性蛋白酶的酶活力为10万U/g。
[0016]本专利技术取得的有益效果主要包括但是并不限于以下：本专利技术采用的低酰基结冷胶提取方法，通过对发酵液预处理，去除大部分杂质后直接脱酰基，有效降低了高酰基结冷胶重新溶解脱酰基的生产成本，盐醇法提取方法有效提高了低酰基结冷胶提取收率，产品质量也得到了提升。
[0017]本专利技术在发酵工艺过程中，对发酵培养基进行优化，大幅提高了结冷胶产量。
[0018]本专利技术提取工艺简单，使用的氯化钠和乙醇价格较低，可降低材料成本，适合大规模工业化生产。
[0019]本专利技术工艺采用发酵液预处理后直接脱酰基处理，节约了采用高酰基结冷胶产生制备低酰基结冷胶的费用，大幅降低低酰基结冷胶生产成本。
[0020]本专利技术在醇沉絮凝低酰基结冷胶使用酒精，该过程使用的酒精可以全部回收，经过蒸馏达到要求指标后可再次进入到低酰基结冷胶生产过程，实现酒精的重复使用。
附图说明
[0021]图1：双氧水对发酵液结冷胶含量的影响图2：十二烷基二甲基甜菜碱对发酵液结冷胶含量的影响。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本专利技术进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1一种从发酵液中提取低酰基结冷胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发酵和提取低酰基结冷胶的方法，其包括如下步骤：1）发酵液制备；2）发酵液预处理；3）盐沉；4）醇沉；5）分离烘干。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1）发酵液制备：将少动鞘氨醇单胞菌种子液接入到发酵培养基中进行发酵培养，培养时间60小时，得到发酵液；步骤2）发酵液预处理：将发酵液pH值调制10，在70
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80℃温度下保温20
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40min得到结冷胶料液；加入CaCl2絮凝沉降，然后用板框过滤，除去菌体，滤液稀释2
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10倍，加入碱性蛋白酶，pH10、55℃水解4h；然后超滤浓缩2
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6倍，再加入活性炭脱色，70
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90℃保温20
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60min，去除活性炭，收集脱色液；步骤3）盐沉：往上述脱色液中加入占脱色液体积6％的饱和氯化钠溶液，沉淀析出，过滤得结冷胶湿品；步骤4）醇沉：在结冷胶湿品中加入3
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6倍体积的蒸馏水和1
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3倍体积的70
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80％乙醇，混合均匀，温度在30
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50℃，絮凝低酰基结冷胶；步骤5）分离烘干：静止沉降絮凝物，弃去上清液，收集沉淀，烘干即得。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发酵罐培养基是在常规发酵培养基的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗华，王飞，冯世红，王利君，杨晓芳，王友太，
申请(专利权)人：新疆阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：