[发明专利]菊花状细菌纤维素及其发酵制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种细菌纤维素及其发酵制备方法。

背景技术

细菌纤维素(Bacterial Cellulose，简称BC)是一种细菌多糖，与动植物纤维素具有相似的结构与组成，并具有动植物纤维素无法比拟的高纯度、高聚合度、高结晶度、高亲水性、超精细网状结构以及高生物适应性等独特的性质。由于细菌纤维素具有生物合成可调控性、结构可修饰性、不需要前处理和提纯等操作优势，因此，在食品工业、生物医学、造纸、声学器材和石油开采等方面得到了广泛应用。

发明内容

本发明提供了一种形状不同于现有球状细菌纤维素的菊花状细菌纤维素，并提供了发酵制备菊花状细菌纤维素的方法。

菊花状细菌纤维素的形状呈菊花状，外围刺状物多且长，乳白色有光泽，质地均匀致密。

上述菊花状细菌纤维素按以下步骤发酵制备：

一、将汉氏葡糖醋杆菌HDM1-3（Gluconacetobacter hansenii HDM1-3）划线接种于细菌纤维素固体培养基中，在28℃条件下恒温静置培养48h，然后用接种环挑取菌苔接种于100ml种子发酵液中，再混合均匀后置于温度为28℃、转数为130r/min的摇床中培养24h；

二、将步骤一摇床培养的种子发酵液按优化发酵液体积分数7%的接种量接种至75ml的优化发酵培养基中，然后在温度为28℃、转速为150r/min的条件下振荡发酵48h，即得到菊花状细菌纤维素；

其中，步骤一中细菌纤维素固体培养基按质量百分比由5%的葡萄糖、0.5%的酵母膏，0.5%的蛋白胨、0.1%的柠檬酸、0.2%的Na₂HPO₄·H₂O、0.1%的K₂HPO₄、0.025%的MgSO₄·7H₂O、2%的琼脂和余量的蒸馏水组成，pH值为5.8；步骤一中种子发酵液按质量百分比由2%的蔗糖、0.3%的酵母膏、0.5%的蛋白胨、0.2%的磷酸二氢钾、0.015%的硫酸镁和余量的蒸馏水组成，pH值为5.8；步骤二优化发酵培养基每100ml由5g的葡萄糖、0.34g的牛肉膏、0.19g的酵母膏、0.22g的磷酸氢二钠、0.46g的磷酸氢二钾、0.2g的乳酸、0.025g的硫酸镁、1ml的乙醇和余量的蒸馏水组成，pH值为6.5。

本发明菊花状细菌纤维素不但形状新颖、外形美观、而且具有更为优异的吸附性、粘性、胶粘性和咀嚼性，弹性、黏聚性和回弹性也强于球状细菌纤维素。

本发明基于细菌纤维素生物合成的可调控性及形状可塑性，通过调节发酵过程，进行生物改造，生产出一种适用于食品、药品行业，外形美观、附加值高的菊花状细菌纤维素。菊花状细菌纤维素有大量的“花瓣”，在增加美观的同时，增大了菊花状细菌纤维素的表面积，因此菊花状细菌纤维素具有更强的吸附能力和良好的缓释性能。长且多的刺突物能增大菊花状细菌纤维素的表面积，增大其吸附营养物质的能力和释放能力。若将其加入蓝莓果汁中，增加了营养吸附能力，并且因其较好的缓释性能，延长了其在肠内的驻留时间，达到了营养持续缓慢供应的目的。

乳白色光泽且组织表面光滑的菊花状细菌纤维素，说明菊花状细菌纤维素的结构表面较为均匀，弹性较好，发酵条件适宜，有利于营养物质的吸附。

汉氏葡糖醋杆菌HDM1-3(Gluconacetobacter hansenii HDM1-3)为汉氏葡糖醋杆菌（Gluconacetobacter hansenii），属于葡糖醋酸杆菌属(Gluconacetobacter)；保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址是武汉市，武汉大学，保藏日期为2010年12月5日，保藏号为CCTCC NO：M2010332。

附图说明

图1是具体实施方式一菊花状细菌纤维素的观察图；

图2是具体实施方式二菊花状细菌纤维素扫描电镜观察图；

图3是具体实施方式二释放实验中人工模拟胃液环境下菊花状细菌纤维素维生素C释放曲线图。

图4是具体实施方式二释放实验中人工模拟胃液环境下菊花状细菌纤维素黄酮释放曲线图。

图5是具体实施方式二释放实验中人工模拟胃液环境下菊花状细菌纤维素花青素释放曲线图。

图6是具体实施方式二释放实验中人工模拟胃液环境下球状细菌纤维素维生素C释放曲线图。

图7是具体实施方式二释放实验中人工模拟胃液环境下球状细菌纤维素黄酮释放曲线图。