[发明专利]一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法

说明书

本发明涉及一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，包括甘蔗汁的制备、甘蔗汁成分的调整、接种发酵、提取可得然胶等。本发明利用来源广泛、价格低廉的甘蔗汁为可得然胶发酵主要原料，降低了生产成本，制备方法简便易行，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于可得然胶领域，特别涉及一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法。

背景技术

可得然胶是一种以葡萄糖为单体通过β-1,3糖苷键连接而成的水不溶性多糖，其主要由土壤杆菌属或粪产碱杆菌属的细菌发酵产生。该多糖具有加热凝固成胶的特性，又称为热凝胶多糖。当可得然胶的水分散液加热到55～65℃后再降温，形成热可逆性的低度胶体。当可得然胶的水分散液被加热到80℃以上时，则形成热不可逆的高度胶体。可得然胶可广泛用于食品、医药、化学等领域。因可得然胶具有安全性、成胶性，1996年美国FDA批准了可得然胶作为一种食品添加剂。可得然胶经水解处理后产生具有生物活性的β-1,3寡聚糖，是生产该类寡糖的理想原料。可得然胶作为生物大分子，也是一种理想的天然高分子材料，可以用于组织工程等领域。经化学修饰后的可得然胶具有抗病毒等免疫学特性。

可得然胶的工业化生产受多种因素的影响，其中发酵培养基的成本是其中重要的因素。目前发酵法生产可得然胶的培养基碳源主要是葡萄糖和蔗糖等。蔗糖是利用甘蔗和甜菜经过复杂工艺加工制备而成。收获的甘蔗经清理后进行磨制提取甘蔗汁，然后添加石灰并加热来澄清原汁，最后通过蒸发浓缩和结晶等制备蔗糖。葡萄糖则是以淀粉类原料经水解纯化制备得到。为了减少可得然胶的生产成本，促进可得然胶的生产和应用，人们尝试用淀粉原料水解物、植物水解液生产。

甘蔗是一种光合作用效果比较高的植物，而且是非粮作物，产量高，糖含量高。甘蔗汁是甘蔗茎秆经压榨后产生的汁液，含糖量一般在15～20％，其中大部分糖为蔗糖。另外含有氨基酸、维生素和多种矿物质，是一种很好的培养基质。利用甘蔗汁为培养基发酵制备可得然胶不需要糖的分离纯化，可以降低生产成本，促进可得然胶的工业化生产，具有极大的前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，该方法解决了现有技术需要额外的添加碳源如蔗糖、葡萄糖等，造成发酵成本高的问题。

本发明提供了一种以甘蔗汁为原料制备可得然胶的方法，包括：

(1)将甘蔗汁和复合培养液或水以体积比1:0.1～2混合，使甘蔗汁的总糖含量为7～10％(w/v)，灭菌，得到经成分调整的甘蔗汁；

(2)把可得然胶产生菌种子液接种于经成分调整的甘蔗汁或未经过步骤(1)的甘蔗汁(即初始总糖含量符合7～10％(w/v))中，28～32℃振荡培养3～5天；

(3)发酵结束后，在发酵液中加入NaOH溶液，搅拌均匀使胶完全溶解；然后离心，所得上清液调节pH值为7.0，压滤得到固体可得然胶，最后经过水洗、脱水、干燥，即得可得然胶。

所述步骤(1)中的甘蔗汁的制备步骤如下：将甘蔗清理去皮，然后将甘蔗送入压榨机中榨汁，所得汁液经离心后取上清液，即为甘蔗汁；其中，离心速度为4000～6000转/分钟，离心时间为5～10min。

所述步骤(1)中的复合培养液的成分为：0.2％～0.4％(w/v)无机氮源，0.2％～0.4％(w/v)有机氮源，0.1％(w/v)MgSO₄·7H₂O，0.3％(w/v)KH₂PO₄，0.3％(w/v)CaCO₃。

所述无机氮源为氯化铵、磷酸氢二氨或尿素；所述有机氮源为酵母膏或玉米浆。

所述步骤(1)中的灭菌温度为110～120℃，灭菌时间为20～30min。