[发明专利]低成本高品质黄原胶的生产方法

说明书

本发明提供低成本高品质黄原胶的生产方法，该方法包括：利用以干法玉米粉为主要原料的发酵培养基，以黄单胞杆菌进行发酵，制得发酵液；利用发酵液后处理步骤获得黄原胶；其中，以发酵培养基的总体积为100％计，所述的发酵培养基包括质量体积比为4～7％的所述干法玉米粉，所述质量体积比的单位为Kg/L。此外，本发明提供以黄单胞杆菌发酵生产黄原胶的发酵培养基，该培养基包括主要原料干法玉米粉。本发明通过发酵原料的替代，降低了黄原胶的生产成本。

技术领域

本发明涉及黄原胶生产技术领域，特别涉及低成本高品质黄原胶的生产方法。

背景技术

黄原胶是一种由黄单胞杆菌发酵产生的细胞外酸性杂多糖，是由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸组成的多糖类高分子化合物，相对分子质量在100万以上。黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕，通过氢键维系形成棒状双螺旋结构，独特的结构形成了黄原胶极强的化学稳定性。

黄原胶是目前性能最优越的生物胶。其具有长链高分子的一般性能，同时它比一般高分子含有较多的官能团，在特定条件下会显示独特性能。正常情况下黄原胶为浅黄色的粉末，由于其具有优良的增稠性、悬浮性、乳化性和水溶性，并具有良好的热、酸碱稳定性，所以被广泛应用于各种食品中、化妆品、医药、采油、印染、造纸、纺织、陶瓷以及香料等领域。然而，微生物发酵生产黄原胶的成本居高不下，一方面是由于培养基的成本占比重，现有技术中，生产黄原胶培养基中的碳源多以玉米淀粉、葡萄糖、蔗糖为主，氮源则多以豆粉、大豆蛋白粉为主，这些物料价值较高，造成黄原胶的生产成本偏高；另一方面，黄原胶的生产成本高是由于黄原胶的产胶率低造成的。因此，如何降低生产成本成为黄原胶推广的关键技术。多年来，人们一直致力于降低培养基的成本和/或提高黄原胶产胶率的研究。CN101363037A公开了一种以淀粉废水以及活性麦饭石颗粒制备的黄原胶培养基，该培养基虽然一定程度上能降低培养基成本，但其制备步骤十分繁琐，不利用黄原胶的推广应用。CN1539987A公开了使用甜菜糖蜜培养基发酵的方法。CN104388493A公开了一种提高黄原胶生产转化率的方法，该案可将黄原胶产胶率提高至约3.9g/100mL。尽管现有技术可部分降低黄原胶的生产成本，但程度有限，因此，如何进一步解决黄原胶生产成本高是本领域亟待解决的问题之一。

另一方面，近年来，随着市场需求的不断扩大，黄原胶生产规模不断增长，到目前为止，国内生产量已超过10万吨/年。产量的扩张造成产品市场竞争激烈，价格不断下滑，生产企业利润越来越低，甚至到了成本的边缘，同时，市场价格的无序竞争使得生产企业无暇顾及产品品质，从而进一步限制了黄原胶在更高端的市场领域的拓展。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种利用干法玉米粉作为发酵培养基中碳源及氮源生产黄原胶的方法，通过对初级农副加工品干法玉米粉的综合利用达到降低成本、节约资源的目的。

为实现上述目的，本发明提供黄原胶生产方法，其包括：

步骤(a)：利用干法玉米粉为主要原料的发酵培养基，以黄单胞杆菌进行发酵，制得发酵液；

步骤(b)：利用发酵液后处理步骤获得黄原胶；

其中，以发酵培养基的总体积为100％计，所述的发酵培养基包括质量体积比为4％～7％的所述干法玉米粉，所述质量体积比的单位为Kg/L。

本发明将干法玉米粉作为发酵培养基中的主要碳源和氮源，替代黄原胶发酵生产中的传统碳源(如葡萄糖、蔗糖、淀粉等)和氮源(如豆粉、大豆蛋白粉等)进行微生物发酵。由于干法玉米粉中含有淀粉、蛋白质，因此其可起到同时替代培养基中碳源及氮源的作用，又由于干法玉米粉为经过干法初加工的初级农副产品，其市场价格较低，这大大降低了培养基原料中碳源、氮源的成本，因此，采用本发明不仅可以为黄原胶的生产提供一种新的生产途径，还可降低生产成本。