[发明专利]以鞘氨醇单胞菌为菌种生产微生物多糖-三赞胶的方法

说明书

本发明涉及微生物发酵，特备是指一种以鞘氨醇单胞菌为菌种生产微生物多糖‑三赞胶的方法。它包括将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)CGMCC No.1650接种到灭菌后且含有碳源、氮源及营养物质的培养液中；调节培养液的pH，进行通气发酵，将发酵结束后的发酵液进行沉降萃取得到纤维状三赞胶；培养液中的碳源选用废糖蜜、废葡萄糖母液中的一种或其结合；氮源选用无机氮及有机氮组成的复合氮源；发酵过程中采用通风量及温度分段控制，在通气发酵时补入碳源。本发明解决了现有技术中三赞胶收率、凝胶强度低等技术问题，具有收率及凝胶强度等技术指标明显优于现有产品，生产成本低等优点。

技术领域

本发明涉及微生物发酵，特备是指一种以鞘氨醇单胞菌为菌种生产微生物多糖-三赞胶的方法。

背景技术

三赞胶是生物多糖胶，属生物高分子聚合物。三赞胶安全无毒，理化性质独特，其水溶液具有粘度高，增稠性能好，能均匀悬浮一些难溶性物质，作为增稠剂、稳定剂、乳化剂和胶凝剂在食品、石油、化工等多个领域具有广阔的应用前景。

目前三赞胶的工业化生产是以鞘氨醇单胞菌为生产菌种，以葡萄糖和无机氮源为主要原料，利用生物和化工技术，经过发酵、提取、干燥等工艺制成。

专利号为200610048338.X的发明专利中公开了一种鞘氨醇单胞菌以及采用该菌种生产微生物多糖的方法，其中以鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)CGMCCNo.1650在以葡萄糖或蔗糖培养基的碳源，在通风量0.2vvm-0.5vvm，搅拌转速120-160转/分钟，培养温度35-40℃，发酵周期为60-70小时的条件下制得三赞胶发酵液，发酵完成后的发酵液用可溶性中性盐调节等电点、沉降萃取、脱水后即得微生物多糖三赞胶，上述工艺的三赞胶收率约为18g/L左右，所制备的三赞胶的凝胶强度约为18g/cm²。

随着三赞胶的应用领域日益拓展以及对于其产品性能要求的提高，有效降低三赞胶的生产成本，提高三赞胶发酵收率，提高其包括凝胶性等产品性能指标，不仅是扩大三赞胶的工业化应用领域的现实需求，而且也是本领域的研究热点之一。

发明内容

本发明的目的提供一种以鞘氨醇单胞菌为菌种生产微生物多糖-三赞胶的方法，以作为工业废料的废糖蜜及废葡萄糖母液作为碳源，通过采用在发酵过程中补入碳源、有效控制酸碱度、压力、温度及通风量等技术手段，能够有效提高三赞胶的收率，降低生产成本，所制备的三赞胶具有较好的凝胶强度等特性。

本发明的整体技术构思是：

以鞘氨醇单胞菌为菌种生产微生物多糖-三赞胶的方法，是将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)CGMCCNo.1650接种到灭菌后且含有碳源、氮源及营养物质的培养液中；调节培养液的pH，进行通气发酵，将发酵结束后的发酵液进行沉降萃取得到纤维状三赞胶；还包括如下工艺条件：

A、培养液中的碳源选用废糖蜜、废葡萄糖母液中的一种或其结合；氮源选用无机氮及有机氮组成的复合氮源；

B、通气发酵过程中压力为0.03MPa-0.05MPa，pH值＝5.0-7.0，发酵过程中采用通风量及温度分段控制，自发酵开始至发酵20小时温度为32℃-34℃，自发酵20小时至发酵结束温度为28℃-31℃，自发酵开始至发酵30小时通风量逐渐增加，自发酵30小时至发酵结束通风量逐渐降低；

C、在通气发酵11-20小时及21-30小时分别补入碳源，所述的碳源选自废糖蜜、废葡萄糖母液中的一种或其结合。

本发明的具体技术构思还有：

发酵过程中采用分段控制温度及通风量的主要目的是便于菌体生长，并在发酵中控制通风量调整发酵液中的溶氧，以利于三赞胶的合成，其中优选的技术方案是，所述的发酵过程中的温度及通风量控制条件如下：

0-10小时：温度32℃-34℃，通风量0.2vvm-0.3vvm；