专利名称：一种提高采收率的黄原胶生产技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提高采收率的黄原胶生产技术，属于生物工程。
背景技术：
目前，常采用的黄原胶生产工艺如下，将黄单孢杆菌种斜面培养72小时，培养温度30±1℃；转接摇瓶培养24小时，培养温度30±1℃；按1％接种量接入一级种子罐培养24小时，培养温度30±1℃；再按10％接种量接入二级种子罐培养20小时，培养温度30±1℃；然后转种至发酵罐培养72小时，培养温度30±2℃；然后进行醇提分离得到纤维状黄原胶，最后将纤维状黄原胶进行干燥、粉碎、过筛、包装。由上述工艺生产黄原剂产品三次采油过程中易造成地层间隙堵塞，致使“三采”的采收率降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高采收率的黄原胶生产技术。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案本发明采用生物工程技术诱变选育菌种，在种子活化过程中利用抗生素对菌种进行处理；在发酵培养基的各组分中，除葡萄糖外，其它组分均为易溶于水的无机物；最后对发酵液用酸性或碱性蛋白酶处理。本发明的具体工艺步骤如下
(1)诱变选育菌种a.斜面种子培养基的制备按斜面种子培养基的配比要求依次称取各组分，然后放入水中搅拌均匀使其溶解，装入500ml三角瓶中补足水份至200ml；采用高压蒸气灭菌锅灭菌；b.种子的制备种子活化将保藏于4℃条件下的黄单孢杆菌冷冻干燥管无菌操作接种于200ml无琼脂斜面种子培养基中，将装有上述种子液的500ml三角瓶置于转速为160rpm的摇瓶机上，28±1℃条件下振荡培养24小时；种子纯化将活化后的种子稀释至10-5、10-6梯度后，进行平板纯化，在培养基中加入抗生素利福平对菌种进行处理，利福平的加入量为5-10ppm；然后将平板置于生化培养箱中，28±1℃培养72小时，无菌操作将隆起高、有光泽、圆滑的菌落转接斜面试管；c.菌种评价将诱变株转接试管，并模拟三级发酵过程，对发酵液进行全面评价，即其固含量和发酵液粘度达到放罐条件，发酵液处理后的滤膜透过性达到处理后的发酵液用去离子水配制成0.1％的浓度，1000ml的0.1％浓度的发酵液通过5μm滤膜，在0.3Mpa压力下，需要时间不超过10分钟；将合格的发酵液追溯至斜面菌株，并将其做冷冻干燥管保藏备用；
d.摇瓶种子制备将10支上述斜面菌种分别无菌操作接种于200ml无琼脂斜面种子培养基的三角瓶中，将三角瓶置于转速为160rpm的摇瓶机上，28±1℃条件下振荡培养24小时，然后制片镜检，将无杂菌污染的合格菌种无菌操作合并于500ml合种瓶中；(2).发酵a.一级种子培养将一级种子罐培养基各组分按配比要求依次投入加好水的一级种子罐中，搅拌均匀使其溶解；采用实消，温度121℃、压力0.1-0.12Mpa，时间35分钟；降温至28±1℃时，在无菌条件下，接入合种瓶中的种液，在28±1℃的条件下培养20-24小时，风量0.4v.v.m；当OD值大于6小时转种；b.二级种子培养其培养基及除培养时间外的其它培养条件与一级罐相同，二级种子的培养时间为10-12小时，当OD值大于6时转种；c.发酵培养发酵培养基的制备发酵培养基的组分中除葡萄糖外，其它组分均为易溶于水的无机物；按发酵培养基配比的要求进行配料，先在发酵罐中加入去离子水，然后加入发酵培养基的各组分；采用实消，温度121℃、压力0.1-0.12Mpa，时间35分钟；接种降温至28-30℃时，在无菌条件下，将二级种子罐中的种液接入发酵罐中；发酵培养条件如下周期(h) 温度(℃)压力(Mpa)风量(v.v.m) PH值0-12 28-30 0.08-0.10.36.8-713-36 28-30 0.08-0.10.46.6-6.837-60 28-30 0.05-0.08 0.86.4-6.660-70 28-30 0.03-0.051 6.0-6.4在发酵培养过程中，根据粘度变化及菌种生长情况，在发酵培养至30-35h和45-50h之间，分两次补入含量为发酵培养基的0.025-0.05％的有机酸，其有机酸为柠檬酸或丙酮酸；放罐条件发酵周期小于等于70h，发酵液粘度大于等于5000Mpa.s，固含量大于2.8％，残糖小于0.1％，体积控制在发酵罐容积的80％以下；d.对发酵液作滤膜透过性试验将发酵液用去离子水配制成0.1％浓度，1000ml的浓度为0.1％的发酵液通过5μm滤膜，在0.3Mpa压力情况下，需要时间不超过20分钟。
e.发酵液处理将发酵液用酸性或碱性蛋白酶处理，其用量为每1000ml发酵液用20个蛋白酶单位，温度45-50℃，时间6-8小时；然后升温至80℃灭酶，最后加3000ppm浓度为37％的甲醛，搅拌均匀，即得提高采收率的液体黄原胶产品；
f.对处理的发酵液作滤膜透过性试验将处理后的发酵液用去离子水配制成浓度为0.1％的1000ml试验液，在0.3Mpa压力下使其通过5μm滤膜，全部试验液通过时间不超过10分钟。
斜面种子培养基各组分的重量百分比为葡萄糖1％、酵母膏0.3％、蛋白胨0.5％、氯化钠0.1％、琼脂2.0％。
一级种子罐培养基各组分的重量百分比为葡萄糖1％、酵母膏0.3％、蛋白胨0.3％、氯化钠1％、磷酸氢二钾0.15％、硫酸镁0.1％、消泡剂0.05％；用去离子水配制，PH值为6.5-6.8。
发酵培养基各组分的重量百分比为葡萄糖3.5％、硝酸铵0.3％、硝酸钠0.2％、磷酸氢二钾0.15％、硫酸镁0.1％、硫酸亚镁0.005％、硫酸锰0.025％；用去离子水配制，PH值为6.5-7.0。
本发明的有益效果是利用本发明生产的黄原胶在使用浓度条件下，可透过5μm滤膜，不堵塞地层，可提高三次采油的采收率，提高采收率25％以上；另外，它还具有工艺简单、制造成本低廉等特点。
具体实施例方式
实施例一种提高采收率的黄原胶生产方法如下严格按照上述发明内容部分中的具体工艺步骤操作，即可制取提高采收率的黄原胶，这里不再重复。
权利要求
1.一种提高采收率的黄原胶生产技术，其特征在于其工艺步骤如下(1)诱变选育菌种a.斜面种子培养基的制备按斜面种子培养基的配比要求依次称取各组分，然后放入水中搅拌均匀使其溶解，装入500ml三角瓶中补足水份至200ml；采用高压蒸气灭菌锅灭菌；b.种子的制备种子活化将保藏于4℃条件下的黄单孢杆菌冷冻干燥管无菌操作接种于200ml无琼脂斜面种子培养基中，将装有上述种子液的500ml三角瓶置于转速为160rpm的摇瓶机上，28±1℃条件下振荡培养24小时；种子纯化将活化后的种子稀释至10-5、10-6梯度后，进行平板纯化，在培养基中加入抗生素对菌种进行处理，抗生素的加入量为5-10ppm；然后将平板置于生化培养箱中，28±1℃培养72小时，无菌操作将隆起高、有光泽、圆滑的菌落转接斜面试管；c.菌种评价将诱变株转接试管，并模拟三级发酵过程，对发酵液进行全面评价，即其固含量和发酵液粘度达到放罐条件，发酵液处理后的滤膜透过性达到；处理后的发酵液用去离子水配制成0.1％的浓度，1000ml的0.1％浓度发酵液通过5μm滤膜，在0.3Mpa压力下，需要时间不超过10分钟；将合格的发酵液追溯至斜面菌株，并将其做冷冻干燥管保藏备用；d.摇瓶种子制备将10支上述斜面菌种分别无菌操作接种于200ml无琼脂斜面种子培养基的三角瓶中，将三角瓶置于转速为160rpm的摇瓶机上，28±1℃条件下振荡培养24小时，然后制片镜检，将无杂菌污染的合格菌种无菌操作合并于500ml合种瓶中；(2).发酵a.一级种子培养将一级种子罐培养基各组分按配比要求依次投入加好水的一级种子罐中，搅拌均匀使其溶解；采用实消，温度121℃、压力0.1-0.12Mpa，时间35分钟；降温至28±1℃时，在无菌条件下，接入合种瓶中的种液，在28±1℃的条件下培养20-24小时，风量0.4v.v.m；当OD值大于6小时转种；b.二级种子培养其培养基及除培养时间外的其它培养条件与一级罐相同，二级种子的培养时间为10-12小时，当OD值大于6时转种；c.发酵培养发酵培养基的制备发酵培养基的组分中除葡萄糖外，其它组分均为易溶于水的无机物；按发酵培养基配比的要求进行配料，先在发酵罐中加入去离子水，然后加入发酵培养基的各组分；采用实消，温度121℃、压力0.1-0.12Mpa，时间35分钟；接种降温至28-30℃时，在无菌条件下，将二级种子罐中的种液接入发酵罐中；发酵培养条件如下周期(h) 温度(℃) 压力(Mpa)风量(v.v.m) PH值0-12 28-30 0.08-0.1 0.3 6.8-713-3628-30 0.08-0.1 0.4 6.6-6.837-6028-30 0.05-0.080.8 6.4-6.660-7028-30 0.03-0.0516.0-6.4在发酵培养过程中，根据粘度变化及菌种生长情况，在发酵培养至30-35h和45-50h之间，分两次补入含量为发酵培养基的0.025-0.05％的有机酸，其有机酸为柠檬酸或丙酮酸；放罐条件发酵周期小于等于70h，发酵液粘度大于等于5000Mpa.s，固含量大于2.8％，残糖小于0.1％，体积控制在发酵罐容积的80％以下；d.对发酵液作滤膜透过性试验将发酵液用去离子水配制成浓度为0.1％的1000ml试验液，在0.3Mpa压力下使其通过5μm滤膜，全部试验液通过时间不超过20分钟；e.发酵液处理将发酵液用酸性或碱性蛋白酶处理，其用量为每1000ml发酵液用20个蛋白酶单位，温度45-50℃，时间6-8小时；然后升温至80℃灭酶，最后加3000ppm浓度为37％的甲醛，搅拌均匀，即得提高采收率的液体黄原胶产品；f.对处理的发酵液作滤膜透过性试验将处理后的发酵液用去离子水配制成浓度为0.1％的1000ml试验液，在0.3Mpa压力下使其通过5μm滤膜，全部试验液通过时间不超过10分钟。
2.根据权利要求1所述的一种提高采收率的黄原胶生产技术，其特征在于所述的斜面种子培养基各组分的重量百分比为葡萄糖1％、酵母膏0.3％、蛋白胨0.5％、氯化钠0.1％、琼脂2.0％。
3.根据权利要求2所述的一种提高采收率的黄原胶生产技术，其特征在于所述的抗生素为利福平。
4.根据权利要求3所述的一种提高采收率的黄原胶生产技术，其特征在于所述的一级种子罐培养基各组分的重量百分比为葡萄糖1％、酵母膏0.3％、蛋白胨0.3％、氯化钠1％、磷酸氢二钾0.15％、硫酸镁0.1％、消泡剂0.05％；用去离子水配制，PH值为6.5-6.8。
5.根据权利要求4所述的一种提高采收率的黄原胶生产技术，其特征在于所述的发酵培养基各组分的重量百分比为葡萄糖3.5％、硝酸铵0.3％、硝酸钠0.2％、磷酸氢二钾0.15％、硫酸镁0.1％、硫酸亚镁0.005％、硫酸锰0.025％；用去离子水配制，PH值为6.5-7.0。
6.根据权利要求5所述的一种提高采收率的黄原胶生产技术，其特征在于所述的发酵培养基用磷酸调其PH值。
全文摘要
本发明涉及一种提高采收率的黄原胶生产技术，本发明的技术要点是本发明采用生物工程技术诱变选育菌种，在种子活化过程中利用抗生素对菌种进行处理；在发酵培养基的各组分中，除葡萄糖外，其它组分均为易溶于水的无机物；最后对发酵液做酸性或碱性蛋白酶处理。本发明的有益效果是利用本发明生产的黄原胶在使用浓度条件下，可透过5μm滤膜，不堵塞地层,可提高三次采油的采收率,提高采收率25％以上；另外，它还具有工艺简单、制造成本低廉等特点。
文档编号C12P19/00GK1597975SQ03143298
公开日2005年3月23日 申请日期2003年9月17日 优先权日2003年9月17日
发明者张禹, 张国沛, 张茶, 张少华, 刘学珍 申请人:张禹