[发明专利]低淀粉残留黄原胶产品的发酵工艺

说明书

本发明属于生物发酵技术领域，公开了低淀粉残留黄原胶产品的发酵工艺，其使用的发酵培养基组分为：葡萄糖、玉米淀粉糊、酵母膏、油酸、碳酸钙、七水硫酸镁、磷酸氢二钾、黄腐酸、VB₁以及丁子香酚。本发明发酵工艺中降低了发酵液的粘度，发酵效率提高，不会在发酵液中造成淀粉残留，使得后续的提取工艺更加彻底。

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及低淀粉残留黄原胶产品的发酵工艺。

背景技术

黄原胶是由野生黄单胞菌以碳水化合物为主要底物经发酵产生的一种酸性胞外杂多糖。由于黄原胶具有的独特结构，从而使其具备增粘协效性、低浓高粘性、假塑性、抗高温、耐酸性、良好的分散作用、乳化稳定性等优良性能，所以被广泛应用于石油开采、化工、纺织、医药、食品、化妆品等20多种行业。国内外诸多专家学者对黄原胶产胶率的研究主要集中在菌种选育、培养基、发酵条件、基因工程以及酶工程等诸多方面。我国黄原胶生产目前仍存在一些问题，如菌体生长时间较长、淀粉利用不够充分、产品质量档次较低等。

近年来，科研院所和相关企业一直致力于研究黄原胶发酵条件的优化。在培养基中加入钠和钾离子可以有助于黄原胶生物合成的能量和前体物质-葡萄糖转入胞内，也有助于黄原胶的生物合成的前体物质的转出胞外。但是，在黄原胶生物合成过程中基质代谢流向、细胞膜透性、细胞色素P450酶等对黄原胶的合成均有影响，但关于在此方面的研究报道甚少。

研究表明，在高盐、高碱、高温、干旱条件等胁迫条件下，细菌产胞外多糖的含量可能会增加，但是胁迫条件下，菌株的增殖活力变差，最终得到的黄原胶水平并不一定有所提高；文献“有机溶剂胁迫处理对菌株Bacillus subtilis OST23a 产胞外多糖的影响，微生物学通报2012年”表明，在培养液中添加3%的正己烷胁迫可以提高海洋细菌分泌胞外多糖产量，但有机溶剂的添加量过大，大量添加可能会造成环境污染，并且去除发酵液中的有机溶剂相对困难；而且，正己烷胁迫是否能够提高黄单胞菌产黄原胶的能力也有待研究。

中国专利CN109929893A,低成本高品质黄原胶的发酵工艺，其包括如下步骤：将黄单胞菌接入装有发酵培养基的发酵罐中进行发酵培养，将发酵罐与陶瓷膜偶联，发酵时间为48h，将发酵罐中的发酵液经陶瓷膜分离，得到滤液和浓缩菌体，将滤液排入到料液储罐，把浓缩菌体打回发酵罐，同时向发酵罐中补加发酵罐培养基，继续发酵36-48h，得到发酵液，将发酵罐中的发酵液经陶瓷膜分离，得到滤液和浓缩菌体，将滤液排入到料液储罐。该方法提升了黄原胶的总产量，但是对发酵培养基消耗量提高，增加了企业成本。现行黄原胶生产工艺还存在以下问题：普通工艺不经人为特别控制，产品的淀粉残留具有不确定性；尤其是食品级产品淀粉残留要求严格，成品合格率较低。在上述专利技术的基础上，结合现有技术存在的问题，我们继续对黄原胶发酵条件进行了优化。

发明内容

为了对黄原胶发酵条件进行进一步的优化，本发明提供了低淀粉残留黄原胶产品的发酵工艺。

本发明是通过如下技术方案来实现的。

低淀粉残留黄原胶产品的发酵工艺，其特征在于，所述发酵工艺中使用的发酵培养基组分为：葡萄糖、玉米淀粉糊、酵母膏、油酸、碳酸钙、七水硫酸镁、磷酸氢二钾、黄腐酸、VB₁ 以及丁子香酚。

优选地，所述发酵培养基的组分为：

葡萄糖60g/L、玉米淀粉糊120g/L、酵母膏10g/L、油酸10g/L、碳酸钙3g/L、七水硫酸镁1g/L、磷酸氢二钾1g/L、黄腐酸20mg/L、VB₁ 20mg/L、丁子香酚1mg/L，pH 7.0-7.2。

优选地，所述发酵培养基的组分为：