[发明专利]改进的利用鞘氨醇单胞菌制取定优胶的方法

说明书

本发明涉及微生物发酵，特别是指一种改进的利用鞘氨醇单胞菌制取定优胶的方法。它包括将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)CGMCC No.9531接种到灭菌后且含有碳源、氮源的培养液中，调节培养液的pH值进行通气搅拌发酵，将发酵结束后的发酵液经过预处理、萃取后得到定优胶；发酵过程中采用控制接种量及pH值、调整碳氮比等技术手段，提取过程采用发酵液调整pH值及升温等技术手段。本发明解决了现有技术中产品耐盐性及流变性差等技术问题，具有定优胶的耐盐性及流变性能好、产品白度高、生产成本低且生产安全性高等优点。

技术领域

本发明涉及微生物发酵，特别是指一种改进的利用鞘氨醇单胞菌制取定优胶的方法。

背景技术

定优胶是继黄原胶、温轮胶之后又一代性能优良的工业级微生物多糖，是由微生物发酵生成的水溶性生物聚合物。它具有优良的增稠性、假塑性、耐高温、高盐及较广范围的pH值适应性，可广泛用于石油、水泥等行业，具有广阔的应用前景。

定优胶是由鞘氨醇单胞菌接种于含有碳源、氮源、无机盐等组成的培养基在一定温度和一定pH值范围内通过有氧发酵制取。现有生产工艺制备的定优胶产品耐盐性差，流变性能差。

专利号为201410541800.4的发明专利中公开了一种鞘氨醇单胞菌以及利用其制取定优胶发酵液的方法，该方法用废糖蜜、玉米水解液及豆粕水解液为碳源和氮源，其主要技术思路是通过采用培养温度30-35℃、发酵过程补入稀双氧水提高溶解氧、补入浓氨水调pH值等技术措施制备定优胶发酵液，采用该方法制备的定优胶有良好耐温性能，但该方法制备的定优胶耐盐性差，在人工海水中1ppb3rpm读值低于25；流变性差，流行指数n值较高，剪切性能值低，k值低于8.0，动切力和静切力低；同时存在发酵液不易萃取，成品外观暗等问题。

目前的油田开发趋势由浅井向深井、由陆地向海洋方向发展，需要钻井液和采油助剂、固井水泥助剂等均必须具备良好的耐盐性能，尤其在高盐条件下低浓度胶体粘度值；流变性良好是钻井液必备性能，上述性能反应钻井液在泵送、搅拌等外力作用下液体流动和变形能力，关系到钻井液携带、悬浮岩屑、机械钻速、井眼规则和井下安全问题。

发明内容

本发明的目的提供一种改进的利用鞘氨醇单胞菌制取定优胶的方法，通过采用调整培养基碳氮比、发酵中控制pH值，对发酵液进行预处理等技术措施，使制备的定优胶具有良好的耐盐性和流变性。

本发明的整体技术构思是：

改进的利用鞘氨醇单胞菌制取定优胶的方法，是将鞘氨醇单胞菌(SpH值ingomonas sp.)CGMCC No.9531接种到灭菌后且含有碳源、氮源的培养液中，调节培养液的pH值进行通气搅拌发酵，将发酵结束后的发酵液经过预处理、萃取后得到定优胶；还包括如下工艺条件：

A、培养液中以淀粉、葡萄糖、蔗糖、玉米糖中的一种或其结合为碳源，以酵母膏、酵母粉、蛋白胨、玉米浆、玉米蛋白粉、花生饼粉、棉籽粉、铵盐、硝酸盐中的一种或其结合为氮源，培养液中的碳氮比为5-20：1；

B、通气搅拌发酵中接种量为5％-10％；温度28℃-32℃，pH值＝6.5-7.5；

C、发酵结束后对发酵液进行预处理的条件为：调整发酵液的pH值＝3.5-5.5反应0.5-2小时，然后在温度为50℃-70℃的条件下维持0.5-2小时。

本发明的具体技术构思还有：

为利于菌种的生长并有效合成定优胶，优选的技术方案是，所述的培养液中还包括无机盐，无机盐选用硫酸镁、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硫酸铜、硼酸及醋酸锰。

包括pH值调整及升温处理措施的发酵液预处理主要目的是为了进一步去除杂质以提高定优胶纯度，从而提高定优胶的耐盐性及流变性能，优选的技术方案是，所述的步骤C中发酵结束后的发酵液用质量百分比浓度为3％-10％的盐酸或5％-15％的氯乙酸调pH值＝3.5-5.5。