一种用于生产黄原胶的微生物颗粒的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于生产黄原胶的复合微生物颗粒的制备方法，属于黄原胶制备技术领域。本发明首先将石灰岩分别进行活化、预处理，粉碎，并将所得的颗粒与月桂酰肌氨酸钠混合过滤，将过滤物浸泡于海萝配制的过滤液中，微波振荡，将过滤物与琼脂、胰蛋白胨等物质混合，制成复合微生物颗粒载体，再将野油菜黄单胞菌接种至制备的培养基中，进行恒温培养，接着用无菌水淋洗培养后的培养基，将淋洗液淹没复合微生物颗粒载体，再接种淋洗液，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒。本发明制备的微生物颗粒可用于大量生产黄原胶，使得黄原胶的产量达到5.35～6.12g/100mL；且生产出来的黄原胶粘度系数大，达到50.2～60.5mPa·s。
【专利说明】
一种用于生产黄原胶的微生物颗粒的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于生产黄原胶的复合微生物颗粒的制备方法，属于黄原胶制备技术领域。
【背景技术】
[0002]黄原胶，又称汉生胶、黄单细胞多糖，是野油菜黄单胞杆菌以碳水化合物如玉米淀粉等为主要原料，经发酵生产的一种用途广泛的微生物胞外多糖。黄原胶可溶于冷水及热水中，充分水合后形成高粘度溶液，具有高效增稠作用，并具有独特的流变性；良好的耐热、耐盐以及耐酸碱的稳定性;并与其它多种亲水胶体，如淀粉、刺槐豆胶、瓜尔豆胶等，具有协同增效作用；除此以外，黄原胶还具有良好的抗冷冻/解冻能力。作为一种高效的增稠剂和稳定剂，黄原胶以其独特性能广泛应用于酱料调味品、汤料、饮料等食品行业及石油行业中。
[0003]黄原胶的产量取决于黄原胶菌株的产胶率，现有黄单胞菌菌种存在产量不高，并且现有以黄原胶为主的生物多糖产品也普遍存在水溶液粘度不稳定，在高温条件下产品质量下降等问题，因此选育和利用现有技术中产黄原胶的微生物菌株，研发高效产胶混合菌剂，显得非常重要。研究开发出产量更高，水溶性更好的黄原胶，改善其水溶性，缩短溶解时间，对扩大其应用范围，有重要影响。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对生产黄原胶的黄单胞菌菌种存在产量不高，且生产出来的黄原胶存在水溶液粘度不高，影响产品质量的问题，提供了一种首先利用石灰岩中丰富的碳酸钙，通过高温煅烧及盐酸浸泡扩大其空隙，再通过负载海萝中的有益促氧物质，并与营养物质进行混合引诱吸附微生物，制成复合微生物颗粒载体，再将野油菜黄单胞菌接种至制备的培养基中，通过亚硝酸钠及亚硝基胍进行诱导，辅以紫外线进行诱变筛选，得到高产量菌种，最后将其吸附与复合微生物颗粒载体，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒的方法。本发明制备的微生物颗粒再发酵过程中，通过石灰岩释放钙离子，做聚合酶促进因子，同时释放二氧化碳，通过有益促氧物质，将其转化为氧气，提高发酵所需氧气量，再通过诱导筛选得的菌种产生的黄原胶高，产量达到5.35?6.12g/100mL，且生产出来的黄原胶粘度系数大。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取石灰岩，使用水将其表面清洗干净，再放入高温炉中，在180?220°C下煅烧40?50min，冷却至80?90°C后，将活化石灰岩取出，浸泡于质量分数为15 %的盐酸溶液中，静置25?35min后将预处理石灰岩取出，使用蒸馏水冲洗预处理石灰岩直至冲洗液pH至中性，随后放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛；
(2)将上述过筛后的颗粒与其质量1.2?1.4%的月桂酰肌氨酸钠放入容器中，再向容器中加入过筛后的颗粒质量I?2倍的蒸馏水，以200r/min搅拌12?16min后过滤，将过滤物烘干，按固液比1:2，取新鲜海萝和蒸馏水放入碾磨机中，碾磨成浆状，进行过滤，收集过滤液；
(3)将上述烘干后的过滤物浸泡于上述过滤液中，并置于微波仪中，在25?28°C下微波振荡2?3天，再进行过滤，收集过滤物，按重量份数计，取60?70份过滤物、22?24份琼脂、12?14份胰蛋白胨、6?8份蔗糖、I?3份牡丹籽油及6?8份质量分数为20 %的卡拉胶溶液，放入混合机中搅拌均勾，将混合物放入挤压机中，在7?9MPa下挤压4?6min，将挤压物风干并进行粉碎，过100目筛，得复合微生物颗粒载体，备用；
(4)按重量份数计，取45?50份牛肉膏、20?26份葡萄糖、32?36份蛋白胨、12?14份酵母浸膏、0.5?1.2份亚硝酸钠及I?2份亚硝基胍，搅拌均匀，并在120°C下湿热灭菌，得培养基，按接种量12?18%，将野油菜黄单胞菌接种至培养基，再将接种后的培养基移至恒温箱中，并使用紫外线照射，在25?28°C下培养28?32h;
(5)使用无菌水淋洗上述培养后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，使用无菌水淹没步骤(3)所得的复合微生物颗粒载体，按接种量30?40%，向其中加入淋洗液，在25?28°C下，以120r/min搅拌6?Sh，再静置I?3h后过滤，将过滤物自然风干，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒。
[0006]本发明的应用方法:首先按重量份数计，取10?15份葡萄糖，5?8份玉米浆，3?4份牛肉膏，以及I?2份MgSO4.7H20搅拌混合，并调节其pH值为7.0?7.2，制成发酵培养基，再将上述制备的用于生产黄原胶的微生物颗粒按接种量20?25%接种至发酵培养基中，接着将接种后的发酵培养基置于密封发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为28?30°C，发酵5?6天后，对发酵物进行过滤，得发酵液，再对发酵液进行处理，即可制备得黄原胶，经检测，与直接用黄单胞菌菌种制备黄原胶相比，产量达到5.35?6.12g/100mL，且生产出的黄原胶粘度系数大，达到50.2?60.5mPa.S。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备的微生物颗粒可用于大量生产黄原胶，使得黄原胶的产量达到5.35?6.12g/100mL；
(2)且生产出来的黄原胶粘度系数大，达到50.2?60.5mPa.s；
(3)本发明制备步骤简单，所需成本低。
【具体实施方式】
[0008]首先取石灰岩，使用水将其表面清洗干净，再放入高温炉中，在180?220°C下煅烧40?50min，冷却至80?90 °C后，将活化石灰岩取出，浸泡于质量分数为15 %的盐酸溶液中，静置25?35min后将预处理石灰岩取出，使用蒸馏水冲洗预处理石灰岩直至冲洗液pH至中性，随后放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛；
将上述过筛后的颗粒与其质量1.2?1.4%的月桂酰肌氨酸钠放入容器中，再向容器中加入过筛后的颗粒质量I?2倍的蒸馈水，以200r/min搅拌12?16min后过滤，将过滤物烘干，按固液比1:2，取新鲜海萝和蒸馏水放入碾磨机中，碾磨成浆状，进行过滤，收集过滤液；再将上述烘干后的过滤物浸泡于上述过滤液中，并置于微波仪中，在25?28°C下微波振荡2?3天，再进行过滤，收集过滤物，按重量份数计，取60?70份过滤物、22?24份琼脂、12?14份胰蛋白胨、6?8份蔗糖、I?3份牡丹籽油及6?8份质量分数为20%的卡拉胶溶液，放入混合机中搅拌均匀，将混合物放入挤压机中，在7?9MPa下挤压4?6min，将挤压物风干并进行粉碎，过100目筛，得复合微生物颗粒载体，备用;接着按重量份数计，取45?50份牛肉膏、20?26份葡萄糖、32?36份蛋白胨、12?14份酵母浸膏、0.5?1.2份亚硝酸钠及I?2份亚硝基胍，搅拌均匀，并在120 °C下湿热灭菌，得培养基，按接种量12?18 %，将野油菜黄单胞菌接种至培养基，再将接种后的培养基移至恒温箱中，并使用紫外线照射，在25?28°C下培养28?32h;最后使用无菌水淋洗上述培养后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，使用无菌水淹没所得的复合微生物颗粒载体，按接种量30?40 %，向其中加入淋洗液，在25?28 °C下，以120r/min搅拌6?Sh，再静置I?3h后过滤，将过滤物自然风干，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒。
[0009]实例I
首先取石灰岩，使用水将其表面清洗干净，再放入高温炉中，在220°C下煅烧50min，冷却至90°C后，将活化石灰岩取出，浸泡于质量分数为15%的盐酸溶液中，静35min后将预处理石灰岩取出，使用蒸馏水冲洗预处理石灰岩直至冲洗液PH至中性，随后放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛;将上述过筛后的颗粒与其质量1.4%的月桂酰肌氨酸钠放入容器中，再向容器中加入过筛后的颗粒质量2倍的蒸馏水，以200r/min搅拌16min后过滤，将过滤物烘干，按固液比1:2，取新鲜海萝和蒸馏水放入碾磨机中，碾磨成浆状，进行过滤，收集过滤液；再将上述烘干后的过滤物浸泡于上述过滤液中，并置于微波仪中，在28°C下微波振荡3天，再进行过滤，收集过滤物，按重量份数计，取70份过滤物、24份琼脂、14份胰蛋白胨、8份蔗糖、3份牡丹籽油及8份质量分数为20 %的卡拉胶溶液，放入混合机中搅拌均匀，将混合物放入挤压机中，在9MPa下挤压6min，将挤压物风干并进行粉碎，过100目筛，得复合微生物颗粒载体，备用；接着按重量份数计，取50份牛肉膏、26份葡萄糖、36份蛋白胨、14份酵母浸膏、
1.2份亚硝酸钠及2份亚硝基胍，搅拌均匀，并在120 °C下湿热灭菌，得培养基，按接种量18%，将野油菜黄单胞菌接种至培养基，再将培养基移至恒温箱中，并使用紫外线照射，在28 °C下培养32h;最后使用无菌水淋洗上述培养后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，使用无菌水淹没所得的复合微生物颗粒载体，按接种量40%，向其中加入淋洗液，在28 °C下，以120r/min搅拌Sh，再静置3h后过滤，将过滤物自然风干，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒。
[0010]首先按重量份数计，取15份葡萄糖，8份玉米浆，4份牛肉膏，以及2份MgSO4.7H20搅拌混合，并调节其PH值为7.2，制成发酵培养基，再将上述制备的用于生产黄原胶的微生物颗粒按接种量25%接种至发酵培养基中，接着将接种后的发酵培养基置于密封发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为30°C，发酵6天后，对发酵物进行过滤，得发酵液，再对发酵液进行处理，即可制备得黄原胶，经检测，与直接用黄单胞菌菌种制备黄原胶相比，产量达到6.12g/100mL，且生产出的黄原胶粘度系数大，达到60.5mPa.S。
[0011]实例2
首先取石灰岩，使用水将其表面清洗干净，再放入高温炉中，在180°C下煅烧40min，冷却至80°C后，将活化石灰岩取出，浸泡于质量分数为15%的盐酸溶液中，静置25min后将预处理石灰岩取出，使用蒸馏水冲洗预处理石灰岩直至冲洗液PH至中性，随后放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛;将上述过筛后的颗粒与其质量1.2%的月桂酰肌氨酸钠放入容器中，再向容器中加入过筛后的颗粒质量I倍的蒸馏水，以200r/min搅拌12min后过滤，将过滤物烘干，按固液比1:2，取新鲜海萝和蒸馏水放入碾磨机中，碾磨成浆状，进行过滤，收集过滤液;再将上述烘干后的过滤物浸泡于上述过滤液中，并置于微波仪中，在25°C下微波振荡2天，再进行过滤，收集过滤物，按重量份数计，取60份过滤物、22份琼脂、12份胰蛋白胨、6份蔗糖、I份牡丹籽油及6份质量分数为20 %的卡拉胶溶液，放入混合机中搅拌均匀，将混合物放入挤压机中，在7MPa下挤压4min，将挤压物风干并进行粉碎，过100目筛，得复合微生物颗粒载体，备用;接着按重量份数计，取45份牛肉膏、20份葡萄糖、32份蛋白胨、12份酵母浸膏、0.5份亚硝酸钠及I份亚硝基胍，搅拌均匀，并在120°C下湿热灭菌，得培养基，按接种量12%，将野油菜黄单胞菌接种至培养基，再将培养基移至恒温箱中，并使用紫外线照射，在25 °C下培养28h;最后使用无菌水淋洗上述培养后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，使用无菌水淹没所得的复合微生物颗粒载体，按接种量30%，向其中加入淋洗液，在25 °C下，以120r/min搅拌6h，再静置Ih后过滤，将过滤物自然风干，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒。
[0012]首先按重量份数计，取10份葡萄糖，5份玉米浆，3份牛肉膏，以及I份MgSO4.7H20搅拌混合，并调节其PH值为7.0，制成发酵培养基，再将上述制备的用于生产黄原胶的微生物颗粒按接种量20%接种至发酵培养基中，接着将接种后的发酵培养基置于密封发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为28°C，发酵5天后，对发酵物进行过滤，得发酵液，再对发酵液进行处理，即可制备得黄原胶，经检测，与直接用黄单胞菌菌种制备黄原胶相比，产量达到5.35g/100mL，且生产出的黄原胶粘度系数大，达到60.5mPa.S。
[0013]实例3
首先取石灰岩，使用水将其表面清洗干净，再放入高温炉中，在200°C下煅烧45min，冷却至85°C后，将活化石灰岩取出，浸泡于质量分数为15%的盐酸溶液中，静置30min后将预处理石灰岩取出，使用蒸馏水冲洗预处理石灰岩直至冲洗液PH至中性，随后放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛;将上述过筛后的颗粒与其质量1.3%的月桂酰肌氨酸钠放入容器中，再向容器中加入过筛后的颗粒质量I倍的蒸馏水，以200r/min搅拌15min后过滤，将过滤物烘干，按固液比1:2，取新鲜海萝和蒸馏水放入碾磨机中，碾磨成浆状，进行过滤，收集过滤液;再将上述烘干后的过滤物浸泡于上述过滤液中，并置于微波仪中，在26 °C下微波振荡2天，再进行过滤，收集过滤物，按重量份数计，取65份过滤物、23份琼脂、13份胰蛋白胨、7份蔗糖、2份牡丹籽油及7份质量分数为20 %的卡拉胶溶液，放入混合机中搅拌均匀，将混合物放入挤压机中，在SMPa下挤压5min，将挤压物风干并进行粉碎，过100目筛，得复合微生物颗粒载体，备用;接着按重量份数计，取47份牛肉膏、24份葡萄糖、34份蛋白胨、13份酵母浸膏、0.8份亚硝酸钠及I份亚硝基胍，搅拌均匀，并在120°C下湿热灭菌，得培养基，按接种量16%，将野油菜黄单胞菌接种至培养基，再将培养基移至恒温箱中，并使用紫外线照射，在27 °C下培养30h;最后使用无菌水淋洗上述培养后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，使用无菌水淹没所得的复合微生物颗粒载体，按接种量35%，向其中加入淋洗液，在27 °C下，以120r/min搅拌7h，再静置2h后过滤，将过滤物自然风干，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒。
[0014]首先按重量份数计，取12份葡萄糖，7份玉米浆，3份牛肉膏，以及I份MgS04.7H20搅拌混合，并调节其pH值为7.1，制成发酵培养基，再将上述制备的用于生产黄原胶的微生物颗粒按接种量22%接种至发酵培养基中，接着将接种后的发酵培养基置于密封发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为29 °C，发酵5天后，对发酵物进行过滤，得发酵液，再对发酵液进行处理，即可制备得黄原胶，经检测，与直接用黄单胞菌菌种制备黄原胶相比，产量达到6.02g/100mL，且生产出的黄原胶粘度系数大，达到53.4mPa.S。
【主权项】
1.一种用于生产黄原胶的微生物颗粒的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)取石灰岩，使用水将其表面清洗干净，再放入高温炉中，在180?220°C下煅烧40?50min，冷却至80?90°C后，将活化石灰岩取出，浸泡于质量分数为15 %的盐酸溶液中，静置25?35min后将预处理石灰岩取出，使用蒸馏水冲洗预处理石灰岩直至冲洗液pH至中性，随后放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛； (2)将上述过筛后的颗粒与其质量1.2?1.4%的月桂酰肌氨酸钠放入容器中，再向容器中加入过筛后的颗粒质量I?2倍的蒸馏水，以200r/min搅拌12?16min后过滤，将过滤物烘干，按固液比1:2，取新鲜海萝和蒸馏水放入碾磨机中，碾磨成浆状，进行过滤，收集过滤液； (3)将上述烘干后的过滤物浸泡于上述过滤液中，并置于微波仪中，在25?28°C下微波振荡2?3天，再进行过滤，收集过滤物，按重量份数计，取60?70份过滤物、22?24份琼脂、12?14份胰蛋白胨、6?8份蔗糖、I?3份牡丹籽油及6?8份质量分数为20 %的卡拉胶溶液，放入混合机中搅拌均勾，将混合物放入挤压机中，在7?9MPa下挤压4?6min，将挤压物风干并进行粉碎，过100目筛，得复合微生物颗粒载体，备用； (4)按重量份数计，取45?50份牛肉膏、20?26份葡萄糖、32?36份蛋白胨、12?14份酵母浸膏、0.5?1.2份亚硝酸钠及I?2份亚硝基胍，搅拌均匀，并在120°C下湿热灭菌，得培养基，按接种量12?18%，将野油菜黄单胞菌接种至培养基，再将接种后的培养基移至恒温箱中，并使用紫外线照射，在25?28°C下培养28?32h; (5)使用无菌水淋洗上述培养后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，使用无菌水淹没步骤(3)所得的复合微生物颗粒载体，按接种量30?40%，向其中加入淋洗液，在25?28°C下，以120r/min搅拌6?Sh，再静置I?3h后过滤，将过滤物自然风干，即可得到用于生产黄原胶的微生物颗粒。
【文档编号】C12N11/10GK106047853SQ201610501523
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】郭舒洋, 薛培龙, 宋奇
【申请人】郭舒洋