一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法，涉及发酵技术领域，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法


[0001]本专利技术涉及发酵
，具体为一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法
。

技术介绍

[0002]黄原胶又称黄胶
、
汉生胶
、
黄单胞多糖，是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单孢多糖，由甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料，经好氧发酵生物工程技术，切断1，6‑
糖苷键，打开支链后，再按1，4‑
键合成直链组成的一种酸性胞外杂多糖
。
随着产业更新换代以及人们日益增长的对于营养和食品安全的要求，黄原胶这类高价高质的食品添加剂的需求日益增长
。
另外黄原胶凭借优良的增稠性
、
低磨阻
、
造缝效率高
、
携砂能力强
、
成本低
、
配制方便
、
返排性好和残留小等优点，多年来在油气勘探业使用集中，市场巨大
。
[0003]目前，制备黄原胶的方法有三种：发酵法
、
蛋白质水解法
、
化学合成法
。
其中使用最广泛的是生物发酵法，而生物发酵又分为分批发酵
、
补料分批发酵
、
半连续发酵
、
连续发酵等多种模式
。
目前在黄原胶的制备过程中，多采用分批发酵，如中国专利
CN 109929892A
公开的“一种发酵产高品质黄原胶的工艺”便是采用的分批发酵，在发酵罐中投放有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，在一定的发酵条件下只完成一个生长周期的发酵，该种方法需要消耗较多的人力和物力，每一个周期发酵完成后都要进行放料
、
灭菌
、
清洗等流程，工序较为繁琐，进而导致整个发酵过程生产效率低下，成本增加
。
为了解决分批发酵存在的问题，在发酵的过程中，补加新鲜培养基，但发酵液不放出，会导致最终发酵液的量增加，进而出现有害代谢产物不断累积的情况
。
所以如何对发酵培养基和发酵条件进行优化，降低成本
、
提高黄原胶的产率和品质，以及使发酵过程更加绿色低碳是现在需要解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法，发酵过程中，补加新鲜培养基的同时，放出等量的发酵液，有效提高了整个发酵过程的效率并降低了成本
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法，包括以下步骤：
[0007]S1
：将甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌接入种子培养基中，
28℃
培养
24h
，得黄单胞菌种子液；
[0008]S2
：将黄单胞菌种子液以5％的接种量接入含淀粉乳
25
ꢀ‑
30g/L
发酵培养基的发酵罐中，搅拌培养
42
‑
48h
，产胶达
36g/kg
以上；
[0009]S3
：培养结束后，放出
15
～
20
％体积的发酵液
A
，再补加相同体积的发酵培养基，继续培养
15
‑
20h
；
[0010]S4
：重复上述步骤
S3
，并循环3或4次，得放出的发酵液
B、C、D
；
[0011]S5
：将得到的发酵液
A、
发酵液
B、C、D
及发酵罐中发酵液分别分离提纯得到黄原胶
产品
。
[0012]进一步地，所述种子培养基为：蔗糖
10g/L
，蛋白胨
8g/L
，酵母粉
1g/L
，牛肉浸膏
3g/L
；
pH
为
7.2。
[0013]进一步地，所述发酵培养基为：淀粉乳
25
ꢀ‑
30g/L
，大豆水解液
5g/L
，磷酸二氢钾
5g/L
，碳酸钙
3g/L
，硫酸镁
2.5g/L
，柠檬酸
0.25g/L
，硫酸亚铁
0.25g/L
；
pH
为
7.0
～
7.2
；配制发酵培养基时用液氨调节
pH
值
。
[0014]进一步地，所述步骤
S2
中搅拌速度为
100r/min
，发酵罐中溶氧控制在
20
％，开始发酵前温度保持在
28℃
，开始发酵后逐渐将发酵温度增长至
32℃。
[0015]进一步地，所述步骤
S3
中，补加相同体积的发酵培养基后检测发酵罐中淀粉乳的波美度，通过添加淀粉乳将其波美度控制在
18
～
20
；发酵罐中固形物的含量控制在
380
～
410g/L
，温度保持在
32℃
，搅拌速度为
220r/min。
[0016]进一步地，所述步骤
S5
采用醇提法进行分离提纯，具体的操作步骤如下：
[0017]S51
：将发酵液置于高速离心机中离心，收集上层液体，按照
10g/L
的比例添加珍珠岩助滤剂过滤，调节滤液的
pH
至
4.8
～
5.2
，向滤液中加入乙醇，并控制滤液中乙醇的体积百分比浓度为
55
～
60
％，搅拌
45min
后，自然沉降
15min
，然后
500rpm
离心
3min
，收集沉淀物，即得粗黄原胶；
[0018]S52
：向粗黄原胶中添加乙醇，控制乙醇的体积百分比浓度为
60
％，搅拌
40min
，自然沉降
15min
，然后
500rpm
离心
3min
，收集沉淀物，经干燥
、
粉碎即得黄原胶产品
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0020](1)
本专利技术选择半连续发酵的方法制备黄原胶，培养一段时间便放出部分发酵液并补加新鲜培养基，通过这种发酵方法，可以实现菌种和设备的充分利用，有效提高制备黄原胶的效率以及降低成本，保证发酵收益的持续性和最大化
。
[0021](2)...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：将甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌接入种子培养基中，
28℃
培养
24h
，得黄单胞菌种子液；
S2
：将黄单胞菌种子液以5％的接种量接入含淀粉乳
25
‑
30g/L
发酵培养基的发酵罐中，搅拌培养
42
‑
48h
，产胶达
36g/kg
以上；
S3
：培养结束后，放出
15
～
20
％体积的发酵液
A
，再补加相同体积的发酵培养基，继续培养
15
‑
20h
；
S4
：重复上述步骤
S3
，并循环3或4次，得放出的发酵液
B、C、D
；
S5
：将得到的发酵液
A、
发酵液
B、C、D
及发酵罐中发酵液分别分离提纯得到黄原胶产品
。2.
根据权利要求1所述的一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法，其特征在于，所述种子培养基为：蔗糖
10g/L
，蛋白胨
8g/L
，酵母粉
1g/L
，牛肉浸膏
3g/L
；
pH
为
7.2。3.
根据权利要求1所述的一种通过半连续发酵制备黄原胶的方法，其特征在于，所述发酵培养基为：淀粉乳
25
‑
30g/L
，大豆水解液
5g/L
，磷酸二氢钾
5g/L
，碳酸钙
3g/L
，硫酸镁
2.5g/L
，柠檬酸
0.25g/L
，硫酸亚铁
0.25g/L
；
pH
为
7.0
～
7.2

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兰坤，陈晓妮，伏广好，金晶晶，高雷，刘路，党娟，
申请(专利权)人：内蒙古阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：