[发明专利]一种高产量的结冷胶发酵制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，特别是一种微生物多糖---结冷胶的高产发酵制备方法。

背景技术

结冷胶是一种从水百合上分离所得的格兰氏阴性菌--少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)--所产生的胞外多糖，有着用量低，透明度高，香气释放能力强，耐酸，耐碱等优点。结冷胶可在各类食品中广泛使用，可以说是目前性能最为优异的增稠剂、稳定剂之一，并具有优良的凝胶特性。它在食品、日化、医药等行业有广泛的用途。结冷胶在1988年于日本被批准在食品中的应用，1992年美国FDA批准其在食品中的运用，欧共体于1994年将其正式列入食用安全代码(E-418)表中，我国则于1996年把结冷胶列入GB2760-1996中，批准其作为食品增稠剂、稳定剂，可在各类食品中按正常生产需要适量使用。

结冷胶的单糖分子组成是葡萄糖，鼠李糖，葡萄糖酸，乙酸脂，L-甘油酸脂基团，主链是一个线性四糖重复单位，由1，3-和1，4-连接的葡萄糖单位，1，3-连接的葡萄糖酸单位和1，4-连接的鼠李糖单位组成。分子量为0.5×10⁶道尔顿。

目前国内有不少企业和科研机构在进行结冷胶产品的发酵研究，但效果不是很理想，主要表现在发酵时间长、产品得率低、生产成本高等问题。

发明内容

本发明在现行发酵生产工艺基础上，选用好氧格兰氏阴性菌--少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)，进行发酵工艺控制的方法。主要过程包括结冷胶种子液的pH，OD值控制，并在发酵过程中补入无菌水，控制发酵培养过程搅拌转速及进空气的温度，达到发酵周期由原来的50～60h缩短至40～45h，粗多糖含量由1.5～1.6g/100ml提高至2.0～2.5g/100ml，真正实现了结冷胶低能高产的目的，并且大大提高了设备的有效利用率。

本发明易于实现，耗能低，通过发酵后期补入无菌水的方法，解决了发酵后期溶解氧低的矛盾，增大了放罐体积，提高了单罐产量；通过对发酵整个过程进气温度的有效控制，三级发酵罐温控制在30-34℃培养，缩短了发酵周期。使放罐粗多糖浓度达到2.0～2.5g/100ml。

本发酵工艺在实行过程中操作简单，耗用成本低，较传统的发酵方法可以节约20％的发酵和动力电能，提高15％以上的单罐产量。

本发明的高产量结冷胶发酵制备方法分为三级发酵，具体工艺流程如下：

斜面→摇瓶→一级种子罐→二级种子罐→三级发酵罐

该制备方法包括以下步骤：

1)斜面菌种经扩大培养成摇瓶种子液；

2)将摇瓶种子液接入一级种子罐无菌培养基中扩大培养；

3)将一级种子罐中的种子液接入二级种子罐无菌培养基中扩大培养；

4)将二级种子罐中的种子液接入三级发酵罐无菌培养基中发酵培养；

5)收集结冷胶发酵液；

其中所述菌种为少动鞘氨醇单胞菌，并且在三级发酵罐中的培养过程中添加无菌水。

本发明所用的少动鞘氨醇单胞菌购自江南大学。

更具体地，该方法包括：

1)斜面菌种经扩大培养成摇瓶种子液，摇瓶培养基组成为：蛋白胨：0.3～0.6，牛肉膏0.2～0.4，酵母膏0.05～0.15，其余为水。

摇瓶扩大培养的条件为：温度28-34℃，周期18～30h，摇床转速：150r/min；

2)将上述制备的摇瓶种子液按一级种子培养基体积的0.01～0.03％比例接入一级种子罐中培养，一级种子罐的培养基组成为；

酵母浸出汁：0.2～0.5，牛肉膏：0.3，鱼蛋白胨：0.5，DDFS-303(食品级消泡剂)：0.0003，其余为水；

一级种子罐中扩大培养的条件为：培养温度：28～34℃，通风比：1∶0.5，运行压力：0.05～0.08Mpa；

一级种子罐扩大培养的终点为：周期：13～16h，PH值在8.2以上，氨基氮在350mg/Kg以上，OD值0.1±0.02。OD值检测为紫外可见分光光度计H0605019，波长520nm。

3)将上述制备的一级种子罐中的种子液按二级种子培养基体积的8～12％比例接入二级种子罐中培养，二级种子罐中的培养基组成为；