[发明专利]改进的从温轮胶发酵液中提取温轮胶的方法

说明书

本发明涉及微生物发酵，特别是指一种改进的从温轮胶发酵液中提取温轮胶的方法。它包括将鞘氨醇单胞菌(Shpingomonas sp.)CGMCC No.1561接种至培养液中进行需氧发酵，将发酵结束后的发酵液经过预处理、萃取后提取得到温轮胶；提取过程采用发酵液中加入钙离子、调pH、升温结合手段预处理发酵液，将预处理后的发酵液高温管式萃取等技术手段。本发明解决了现有技术中产品耐盐性、耐高温性、保水性差以及生产成本高等技术问题，具有温轮胶的耐盐性、耐高温性及保水性好，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从温轮胶发酵液中提取温轮胶的方法。

背景技术

温轮胶是继黄原胶、结冷胶之后新一代微生物多糖，它由D-葡萄糖、D＝葡萄糖醛酸，L-鼠李糖、L＝甘露糖组成，经过培养基在一定温度及pH值范围内通过有氧发酵制取发酵液，通过有机溶剂乙醇、异丙醇萃取或盐析法制取温轮胶。温轮胶因其具有良好的耐温性、耐盐性、保水性而广泛应用于石油、建材等行业。

由于温轮胶可广泛应用于石油及建材行业，因此对其产品性能存在如下相关要求：一是具有良好的耐盐性，因温轮胶应用于石油行业的钻井、采油、固井，由于地下矿化度高，需要温轮胶具有良好的耐盐性，在盐溶液中依然能保持较高的粘度；在建材行业中由于水泥、砂子中的含盐量高，需要温轮胶在盐中保持粘度不降低。二是具有较好的耐高温性，因温轮胶应用于石油行业，由于地层温度随着深度增加而增加(深度每增加100米温升2-3℃)，需要温轮胶在高温条件下不降解。三是具有良好的保水性，无论温轮胶应用于石油行业的固井还是应用于建材行业，都需要混凝土的保水性好，保水性差且泌水严重是混凝土常见的且难以克服的现象，尤其是现在机制砂的普遍使用导致泌水更严重，造成混凝土强度降低，出现裂缝、耐磨性差、抗腐蚀性及抗冻性差等问题。

公开号为CN1844155A的专利文献中公开了一种温轮胶的制备方法，其中涉及了温轮胶的提取工艺，其主要技术思路是：发酵液预处理时将发酵液升温至60-80℃保温，降至室温后加氯化钙，用盐酸调pH值至3.5-4.5反应30-45分钟至发酵液呈微凝胶状萃取。采用上述方法制备温轮胶存在如下问题：一是提取率低(＜75％)；二是有机溶剂消耗高(不少于400kg/T)；三是发酵液升温处理再降至室温需要冷水或制冷设备降温，生产成本高；四是所制备的温轮胶耐盐性差(1％KCL溶液＜2000cp，0.25％标准自来水＜1000cp，1ppb3rpm读值＜20)；五是所制备的温轮胶耐温性差(95℃耐温3rpm读值＜20，135℃耐温YP值＜25kg/100m²；六是产品保水性差(保水率＜92％)。

发明内容

本发明的目的提供一种改进的从温轮胶发酵液中提取温轮胶的方法，通过对发酵液的后提取工艺进行改进，有效提高提取率，降低有机溶剂消耗并使使制备的温轮胶具有良好的耐盐性、耐高温性及保水性等优越产品特性。

本发明的整体技术构思是：

改进的从温轮胶发酵液中提取温轮胶的方法，是将鞘氨醇单胞菌(Shpingomonassp.)CGMCC No.1561接种至培养液中进行需氧发酵，将发酵结束后的发酵液经过预处理、萃取后提取得到温轮胶；其特征在于所述的提取包括如下工艺步骤：

A、发酵液的预处理：在发酵结束后的发酵液中加入占其质量0.3％-1.0％的钙盐，调节pH＝3.5-5.5络合反应0.5-2小时；

B、第一次萃取：将预处理后的发酵液用管式萃取法进行第一次萃取，溶剂为质量百分比浓度不低于85％的乙醇或异丙醇，预处理后的发酵液与溶剂的质量比＝1：1-1.5；

C、第二次萃取：将第一次萃取后的物料用管式萃取法进行第二次萃取，溶剂为质量百分比浓度65％-75％的乙醇或异丙醇，第一次萃取后的物料与溶剂的质量比＝1:0.5-1，萃取中采用碱液调pH＝7.5-9.0，得到湿纤维状温轮胶。

本发明的具体技术构思还有：