专利名称：一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺。
背景技术：
结冷胶是美国Kelco公司继黄原胶之后开发成功的又一种微生物胞外多糖，过去曾称杂多糖PS 60，于20世纪70年代末发现，直到1982才有了有关结冷胶实验室规模发酵生产成功的报道。结冷胶分子的基本结构是一条主链，由重复的四糖单元构成，如
图1所示。参与形成的单糖有葡萄糖、葡萄糖醛酸及鼠李糖，摩尔比2 1 1。在这种多糖的天然形式中，每单位约有1. 5个0-酰基基团，其中既有0-乙酰取代基，又有0-甘油酰取代基，后者多于前者，甘油酰基位于3-连接成键的葡萄糖残基的2位，乙酰基则在6位上。0-酰基很容易被碱脱除，从而由天然形式的结冷胶得到低酰基产品。与此相对，天然形式的结冷胶称为高酰基广品。高酰基结冷胶能发挥良好的凝胶、赋性、固定及结膜作用，同时高酰基结冷胶具有以下特色是一种剪切可逆、热可逆的凝胶，并且具有极好的香料散发性能，可与其它水溶胶共用、与淀粉有协同作用、有极佳的赋形作用，是一种弹性凝胶，并能增强口感。因此，高酰基结冷胶可以广泛应用于医药、化工和食品工业中，是卡拉胶、琼脂、果胶和其它亲水性胶体的良好替代品，具有广阔的市场前景。目前，透明型高酰基结冷胶在国外只有美国CP Kelco公司一家生产，国内还没有关于透明型高酰基结冷胶的专利报道，国内高酰基结冷胶的提取方法是先进行盐析沉淀， 再进行有机溶剂洗涤，干燥粉碎，该工艺不能完全除去胶体上残留的蛋白质、纤维素及色素等，因此制得的高酰基结冷胶产品透明度低，溶解性差，达不到透明型高酰基结冷胶的标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种首先将发酵液粗过滤，酶解后再进行精过滤，然后通过有机溶剂沉淀、固液分离、干燥、粉碎制得透明型高酰基结冷胶产品的提取工艺，从而克服现有技术中透明度低，溶解性差的缺点。为了达到上述目的采用以下技术方案一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺首先将以葡萄糖或蔗糖为碳源，以酵母膏和/或蛋白胨氮源发酵而得发酵液粗过滤，在温度40 60°C，PH值6 8的条件下，加入蛋白酶与溶菌酶充分作用后，泵入超滤膜进行精过滤，然后通过有机溶剂沉淀、固液分离、 干燥、粉碎制得透明型高酰基结冷胶产品。所述的发酵液粗过滤为加入重量为发酵液1 2%的硅藻土助滤剂，开启搅拌，直接加热到80 95°C，充分搅拌后泵入板框进行过滤。优选为所述的发酵液粗过滤加入重量为发酵液1. 5%的硅藻土助滤剂，直接加热到 90°C。所述的酶处理为将粗过滤后的发酵液泵入酶解罐，用稀碱液将发酵液调至7. 5 8. 0，降温至50 60°C后加入重量为发酵液0. 2 0. 4%的碱性蛋白酶作用30分钟，再降温至30 40°C后再调PH至6. 0 7. 0，加入重量为发酵液0. 1 0. 2%的六偏磷酸钠和溶菌酶作用1小时，酶解后高温90 95°C灭酶处理。优选为所述的酶处理为将粗过滤后的发酵液泵入酶解罐，用稀碱液将发酵液调至 8. 0，降温至60°C后加入碱性蛋白酶作，再降温至40°C后再调PH至7. 0，加入六偏磷酸钠和溶菌酶，酶解后高温灭酶处理。所述的精过滤为将酶处理过的发酵液调PH至4 6，泵入5000D的超滤膜进行截留浓缩为原发酵液重量的70 85%，除去小分子杂质和色素。优选为所述的精过滤将酶处理过的发酵液调PH至4。所述的有机溶剂沉淀、固液分离为，将超滤膜截留的浓缩液泵入脱色罐中，缓慢加入1 2倍95%以上的乙醇，充分搅拌后，泵入板框进行压榨脱水；有机溶剂沉淀时间为 30 40分钟，固液分离压力为0. 1 0. 4Mpa。所述的干燥、粉碎为，采用循环风或沸腾干燥，在70 90°C下烘干2 4小时得到水分为12%以下的结冷胶，再通过微粉机充分粉碎混合得到透明型高酰基结冷胶成品。本发明透明型高酰基结冷胶的提取工艺，工艺简单新颖，成本低，收率高，所生产的产品透明度高，纯度高，溶解性好。
具体实施例方式实施例1本发明所述的发酵液是稍动鞘氨醇单胞菌在好氧条件下，以葡萄糖或蔗糖为碳源，以酵母膏和/或蛋白胨为氮源，其它为无机盐类，发酵而得发酵液。本发明所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取新工艺包括如下步骤(1)发酵液粗过滤以IOOKg发酵液为例，首先将发酵结束的IOOKg发酵液直接加热至90°C，向发酵液中加入5Kg的硅藻土 ；在预涂罐中加入IOKg的硅藻土升温至90 95°C，将预涂夜泵入板框，待滤清后，将加热后的发酵液泵入板框过滤。(2)发酵液酶处理粗过滤后的发酵液泵入酶解罐，用稀碱液将发酵液调至8. 0，降温至60°C，加入 0. 3Kg的碱性蛋白酶作用30分钟后，加入0. IKg六偏磷酸钠再调PH至7. 0，降温至40°C，加入0. IKg溶菌酶充分作用1小时后，然后再升温至90°C进行高温灭酶处理。(3)超滤膜过滤将酶解后的发酵液调PH值4. 0，降温至50°C，泵入5000D的超滤膜进行截留浓缩， 除去小分子杂质和色素，截留后的结冷胶浓缩液重量为80Kg。(4)有机溶剂沉淀、固液分离将超滤膜截留的浓缩液泵入脱色罐中，缓慢加入160Kg含量为95%的乙醇溶液， 充分搅拌30分钟后，泵入板框进行压榨脱水。所述的有机溶剂沉淀时间为为30分钟，固液分离压力为0. 3Mpa。
(5)干燥、粉碎经过压榨脱水后的结冷胶，采用循环风或沸腾干燥，在85°C下烘干3小时得到水分为12%以下的结冷胶；再通过微粉机充分粉碎混合得到细度为80目透过率达95%以上的透明型高酰基结冷胶成品。实施例2本发明所述的发酵液是稍动鞘氨醇单胞菌在好氧条件下，以葡萄糖或蔗糖为碳源，以酵母膏和/或蛋白胨为氮源，其它为无机盐类，发酵而得发酵液。本发明所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取新工艺包括如下步骤(1)发酵液粗过滤以IOOKg发酵液为例，首先将发酵结束的IOOKg发酵液直接加热至90°C，向发酵液中加入5Kg的硅藻土 ；在预涂罐中加入5Kg的硅藻土升温至90 95°C，将预涂夜泵入板框，待滤清后，将加热后的发酵液泵入板框过滤。(2)发酵液酶处理粗过滤后的发酵液泵入酶解罐，用稀碱液将发酵液调至7. 5，降温至50°C，加入 0. 2Kg的碱性蛋白酶作用30分钟后，加入0. 15Kg六偏磷酸钠再调PH至7. 0，降温至30°C， 加入0. 15Kg溶菌酶充分作用1小时后，然后再升温至95°C进行高温灭酶处理。(3)超滤膜过滤将酶解后的发酵液调PH值4. 6，降温至45°C，泵入5000D的超滤膜进行截留浓缩， 除去小分子杂质和色素，截留后的结冷胶浓缩液重量为80Kg。(4)有机溶剂沉淀、固液分离将超滤膜截留的浓缩液泵入脱色罐中，缓慢加入150Kg含量为95%的乙醇溶液， 充分搅拌35分钟后，泵入板框进行压榨脱水。所述的有机溶剂沉淀时间为为35分钟，固液分离压力为0. 3Mpa。(5)干燥、粉碎经过压榨脱水后的结冷胶，采用循环风或沸腾干燥，在80°C下烘干3小时得到水分为12%以下的结冷胶；再通过微粉机充分粉碎混合得到细度为80目透过率达95%以上的透明型高酰基结冷胶成品。实施例3本发明所述的发酵液是稍动鞘氨醇单胞菌在好氧条件下，以葡萄糖或蔗糖为碳源，以酵母膏和/或蛋白胨为氮源，其它为无机盐类，发酵而得发酵液。本发明所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取新工艺包括如下步骤(1)发酵液粗过滤以IOOKg发酵液为例，首先将发酵结束的IOOKg发酵液直接加热至90°C，向发酵液中加入5Kg的硅藻土 ；在预涂罐中加入15Kg的硅藻土升温至90 95°C，将预涂夜泵入板框，待滤清后，将加热后的发酵液泵入板框过滤。(2)发酵液酶处理粗过滤后的发酵液泵入酶解罐，用稀碱液将发酵液调至7. 8，降温至55°C，加入 0. 3Kg的碱性蛋白酶作用30分钟后，加入0. 2Kg六偏磷酸钠再调PH至7. 0，降温至35°C，加入0. 2Kg溶菌酶充分作用1小时后，然后再升温至95°C进行高温灭酶处理。
(3)超滤膜过滤将酶解后的发酵液调PH值5. 0，降温至55°C，泵入5000D的超滤膜进行截留浓缩， 除去小分子杂质和色素，截留后的结冷胶浓缩液重量为80Kg。(4)有机溶剂沉淀、固液分离将超滤膜截留的浓缩液泵入脱色罐中，缓慢加入IOOKg含量为95%的乙醇溶液， 充分搅拌40分钟后，泵入板框进行压榨脱水。所述的有机溶剂沉淀时间为为40分钟，固液分离压力为0. 3Mpa。(5)干燥、粉碎经过压榨脱水后的结冷胶，采用循环风或沸腾干燥，在88°C下烘干3小时得到水分为12%以下的结冷胶；再通过微粉机充分粉碎混合得到细度为80目透过率达95%以上的透明型高酰基结冷胶成品。
权利要求
1.一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于首先将以葡萄糖或蔗糖为碳源，以酵母膏和/或蛋白胨为氮源发酵而得发酵液粗过滤，在温度40 60°C，PH值6 8 的条件下，加入蛋白酶与溶菌酶充分作用后，泵入超滤膜进行精过滤，然后通过有机溶剂沉淀、固液分离、干燥、粉碎制得透明型高酰基结冷胶产品。
2.根据权利要求1所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的发酵液粗过滤为加入重量为发酵液1 2%的硅藻土助滤剂，开启搅拌，直接加热到80 95 0C，充分搅拌后泵入板框进行过滤。
3.根据权利要求2所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的发酵液粗过滤加入重量为发酵液1. 5%的硅藻土助滤剂，直接加热到90°C。
4.根据权利要求1所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的酶处理为将粗过滤后的发酵液泵入酶解罐，用稀碱液将发酵液调至7. 5 8. 0，降温至50 60°C后加入重量为发酵液0. 2 0. 4%的碱性蛋白酶作用30分钟，再降温至30 40°C后再调PH至6. 0-7. 0，加入重量为发酵液0. 1 0. 2%的六偏磷酸钠和溶菌酶作用1小时，酶解后高温90 95 °C灭酶处理。
5.根据权利要求4所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的酶处理为将粗过滤后的发酵液泵入酶解罐，用稀碱液将发酵液调至8. 0，降温至60°C后加入碱性蛋白酶作，再降温至40°C后再调PH至7. 0，加入六偏磷酸钠和溶菌酶，酶解后高温灭酶处理。
6.根据权利要求1所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的精过滤为将酶处理过的发酵液调PH至4 6，泵入5000D的超滤膜进行截留浓缩为原发酵液重量的70 85%，除去小分子杂质和色素。
7.根据权利要求6所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的精过滤将酶处理过的发酵液调PH至4。
8.根据权利要求1所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的有机溶剂沉淀、固液分离为，将超滤膜截留的浓缩液泵入脱色罐中，缓慢加入1 2倍95% 以上的乙醇，充分搅拌30 40分钟后，泵入板框进行压榨脱水；有机溶剂沉淀时间为30 40分钟，固液分离压力为0. 1 0. 4Mpa。
9.根据权利要求1所述的一种透明型高酰基结冷胶的提取工艺，其特征在于所述的干燥、粉碎为，采用循环风或沸腾干燥，在70 90°C下烘干2 4小时得到水分为12%以下的结冷胶，再通过微粉机充分粉碎混合得到透明型高酰基结冷胶成品。
全文摘要
本发明公开一种透明型高酰基结冷胶的提取新工艺，包括首先将以葡萄糖或蔗糖为碳源，以酵母膏和/或蛋白胨为氮源发酵而得发酵液粗过滤，在温度40～60℃，pH值6～8的条件下，加入蛋白酶与溶菌酶充分作用后，泵入超滤膜进行精过滤，然后通过有机溶剂沉淀、固液分离、干燥、粉碎制得透明型高酰基结冷胶产品。本发明透明型高酰基结冷胶的提取工艺，工艺简单新颖，成本低，收率高，所生产的产品透明度高，纯度高，溶解性好。
文档编号C12S3/02GK102311508SQ20101022241
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者仵树仁, 李锦 , 李霄峰, 李龙伟, 杨冬月, 王念详, 王晓飞, 袁淏, 闫锁, 陆启明 申请人:郸城财鑫糖业有限责任公司