专利名称：一种低酰基清型结冷胶的后提取方法
一种低Mi型结冷胶的后提取方法
駄领域
本发明涉及微生物发酵物质提取领域，特别是一种低酰基清型结冷胶的后提取方法。
背景駄
结冷胶可以说是目前性能最为优异的增稠剂、稳定剂之一，并具有优良的凝胶囀性。结冷胶^^交易于i顿、有良好的风赚放性、较高的热稳定性、在口中易融化、透明度
高、凝胶的时间及温度可调控、凝胶不易受pH影响、产品稳定、具有多样的i^I特性等。
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。参与形成的单糖有
D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖及L-鼠李糖。在这种多糖的天然形式中，每单位约有1,5个0—酰錢团，其中每单位有l个O—甘油Wt代基，每隔一个单位有l个0—乙酰取4馑。甘油鹏位于3—连接成键的葡萄糖残基的2位，乙酰基则在6处。酰基很容易被磡兑除，从而由天然形式的结冷胶得到脱M形式的产品，与此相沐天
然形式的结冷胶也可称为高ms产品。
高酰基结冷胶含有11 13%的甘油蹈基及^5%的乙 ，总体酰基含量在15 18%之间(重量百分比)；低酰基的结冷胶含有少于1。/。含量的甘油M及少于1%含量的乙St基，总体^^^ 在2%以下。
低酰梨瞎型的结冷胶产品中含有部分蛋白质，含量在17%左右(重量百分比)，因此不透明，耐氐SfcS清型的结冷胶产品采用过滤工艺，除去了大部分不溶性物质，因此形成的^l^澄清透明，具有极高的透爐。由于低酰基清型结冷鹏食品工业等领域上的应用更常见，所以在许多普通场合下，结冷胶即指低 清型的产品。
目前低鹏清型结冷胶生产工艺不^处在于彻底祛除胶体中的蛋白比较困难，产品的透鹏受至'J一定的影响， 一般只倉继到80%以上；同时生产出来的低SMt型结冷胶中含有部分二价金属阳离子，使得结冷胶产品溶解困难、形成的 鹏略微发白，影响
产品的质量。同时传统低Kffi结冷胶生产工艺中发^t絮凝阶段i顿二价或多价i^属
盐絮#^处于高1^ 态下的结冷|$产品，而高 结冷1 二价或多价 ^属盐的敏
感離远小于低縫结冷胶，因此絮凝的效率不高，产品产率受到影响。
发明内容
鉴于上丽氐酰基清型结冷胶提取方法中存在的不^处，本发明的目的在于Jif共一
种新的生产低iK清型结冷胶的方法。
本发明的低酰基清型结冷胶的提取方fe^括结冷胶发酵液的脱酰基处理、酶处理、二价或多价金属阳离子絮凝低酉魅状态结冷胶、结冷胶溶液澄清处理、结冷胶溶^!兑7iC处理、脱色及齡处理、千船粉碎，其具体步骤为
(1) 发,的脱酰基处理
将发l^t驢升至8(K9(rC，加入抗氧化剂，同时加入碱调节pHftl兑鹏；
(2) 发M的酶处理；
在步骤(i) ;SM中加入不同酶制剂，以尽可慰也除去发,中不溶性的杂质和
菌体碎片；更具体地为，加入一种酶制剂保温酶解后，再加入另一种酶保温酶解，
依此类推。
(3) 发酵液的絮凝；
在步骤(2)酶处理后的发^^夜中，加A7j^溶性齢属絮凝，再调节pHitM碱性，固液分离，以除去发M中大部分水以及色素，得到鄉8倍以上的结冷胶粗品；
(4) 结冷胶澄清处理
将步骤(3)得到的结冷胶粗品M:澄清处理，得到澄清的低酰基结冷胶溶液；
(5) 脱酉縫结冷胶溶鹏JC处理
在步骤(4)得到的结冷胶脱M澄清溶液中，iiil加入自属离子形成凝胶，固液 分离；
(6) 船及脱色处理
将步骤(5)得至啲结冷胶切碎成细小颗粒，舰齢工艺将结冷胶中的二价或多 价阳离子大部分去除；稍微压干后的结冷胶再用低级H^泡射觉拌、过滤以达到彻底脱 色效果；
(7) 千燥粉碎；
将步骤(6)中获得的结冷胶压干，固体物料"P燥并粉碎，得到高透明度低 清 型结冷l^产品。 更具体地为
1. 发,兑鹏处理
将发酔液鹏升至85 9(TC之间，在发^^夜中加AiS量抗氧化剂，同时加入碱，调 节？11值在9.5 11范围之内，缓優搅拌，时间1(M5併中，以脱除结冷胶主链上的甘油 M及乙酰基。然后加入酸，调节pH值至中性，降温4(TC以下。
2. 发,酶处理
依此向步骤(1)得到的发M中分别加入不同浓度已经用少量水溶解分散的的纤 维素酶、溶菌酶及蛋白酶，分别维持不同时间。其中蛋白酶为中性蛋白酶或碱性蛋白酶。
3. 发,絮凝处理将步骤(2)中的物料降^M35。C以下，加入二价或多价水溶性 #属盐絮凝出低 驢结冷胶，再加入碱调节pH， iM离心舰榨法固液分离。 4结冷胶澄清处理
将步骤(3)中制得的物料，打散后用1(K20倍量的去离子水溶解，力口入酸回调pH {超中性，升温到85 9(TC,充分搅拌以达到完全溶解；細板框鋼式压滤，高速离 心或微孔滤M滤，将步骤(3)中得到的脱酰基结冷胶溶液澄清处理，澄清处理时的 ^i^该在65'C以上，以防止溶液形成凝胶，得到的澄清激 光度应在92%以上。
5. 脱酰基结冷胶溶藩K处理
向步骤(4)得到的脱SM清结冷胶溶液中加AiS当质量的金属阳离子盐类，形 成的; 固液分离，得至恰水量80%左右的低酰*^型结冷胶胶±央 片。
6. 齢及脱色处理
将步骤(5)得至啲含水量80%左右的低鹏结冷胶切碎为小颗粒，SA到3 5倍 质量的加AiS当m^剂处理的水中，浸泡并高速 ，以祛除胶体中的大部分二价或多 价阳离子；处理后的结冷胶溶ffi榨月力K再辯輕低级麟液中，浸泡并高速 ， 之后再过滤以达到彻底祛除色素的效果。
7. 千燥粉碎；
将步骤(6)中制得的产物于75 8(TC下进行千燥，并粉碎，使其95%舰80目筛 网，得到的低SfeS清型结冷胶产品。 本发明各步骤的具体工艺条件是
步骤l中加入的抗氧化齐阿以尉旦不只限于抗坏血酸、异VC钠、焦亚硫M、焦 亚硫酸钾、硫酸氢钾、半胱氨酸中的一种或多种。加入的抗氧化剂浓度佳地为 1(XK300ppm，更佳的的为15(K250ppm (以发 f^i十)。步骤l中加入的用于调整pH的自用但不只限于NaOH， KOH， Na2C03， K2C03 中的一种或多种，较佳的选用NaOH， KOH，更佳的选用NaOH。
步骤1中，使用碱将？11值调节到9.5~11范围之内，更佳的pH值为10左右。 步骤1中，调整pH的D^先配j K^度为10%的溶液。 步骤1中，保持驢85,。C之间，更佳的保持驗在86^88。C之间。 步骤1屮，保持时间1(M5力H中，更佳的保持时间在10力H中左右。 步骤1中，调整pH的酸可以是无机酸，也可以是有机酸。其中无机ite括但不限 于盐酸、硫舰磷酸中的一种或多沐有机酸可以是但不限于甲酸、醋酸、機酸、苹 果酸或,酸中的一种或多种。实际生产中，较佳使用的酸为无机酸，更佳的为盐酸。 酸的用量为能将发M体系pH调节到7左右。
步骤1中，调整pH的 先配 度为10%的溶液。
步骤2中的酶解^(牛分别为纤维素酶浓度较佳地为50(K2000ppm，更佳的为 1(XXM500ppm;酶解时间较佳的为4到8小时，更佳的为5到6小时；酶if^g较佳 的为4fK5(TC，更佳的为4345°C。溶菌酶浓度较佳的为5(K300ppm，更佳的为 10(K200ppm;酶解时间较佳的为2到4小时，更佳的为2.5至U3.5小时；酶lf^g较佳 的为3(HKTC，更佳的为35~37°C。蛋白酶浓度较佳为l(KMOOOppm,更佳的为 3,500ppm (以发M计)；酶解时间较佳的为1到5小时，更佳的为2至IJ3小时；酶 MJS较佳的为30~40°C ，更佳的为3(K35°C 。其中蛋白酶为中性蛋白酶或碱性蛋白酶。
步骤3中所用的水溶性碱金属盐包括但不只限于镁、钙、钡、锌、铝的7K溶性盐 中的一种或多种
步骤3中所用的水溶性 ^属加入量较佳地占发, 量的0.1%《5%，更佳地占
0.30/(r^).4%。步骤3中所用的碱包括但不只限于KOH、 NaOH、 Na2C。3、 NaHC03、 Na3P04或
其组合。
步骤3中使用的固液分离的设备可以^但不只限于厢式聚丙烯板框压滤机 袋压榨机，ttM式聚丙烯板雖滤机。
步骤4中打散后的结冷胶纤维长度不应m 10 M^，纤维中水伤^"量在80%左右。
步骤4打散的结冷胶纤维用10到20倍量的去离子水溶解，更佳的为15~20倍去 离子水。加热溶液使之升^M80^5r，更佳的为85 9(TC。
步骤4中，澄清设备可以采用但不限于板框M式压滤，高速离心或微孔滤膜过滤， 板框鋼躯滤。
步骤4中，澄清处理时的^S应i^65。C以上，以防止溶液形成M^交，更佳的温 度为75。C左右。
步骤5中，形成凑掛交时加入的金属盐包括但不限于可溶性一价碱金属盐(氯化钾、 氯化钠、硫酸钾、硫酸钠中的一种或多种)、二价 ^属盐(氯化钙、氯化镁)及多价 艦属(氯化铁)盐等或其组合， —价和二价碱金属盐类；考虑到駄因素，可以 更雌二价齢属麟。
步骤5中，形淑繊时加入的一价驗属盐为澄清胶液的0.8~1.2% (重量百分比)， 加入的二价金属盐为澄清胶液的0.05~0.1% (重量百分比)
步骤5中，形淑鹏时加入的可溶'脸属鹏先配成30%浓度的溶液。
步骤5中使用的固液分离的设备可以选用但不只限于厢式聚丙烯板 5滤抓 舰榨机，ittJf式聚丙烯板雖滤机。
步骤6中1顿切胶机，将低,结冷胶切碎为柱状小颗粒，颗粒直径小于3就， 长度小于12毫米。步骤6中所用的齢剂可以是但不只限于柠檬,、柠檬酸三钾、六偏磷翻、六 偏磷,、焦磷,、聚磷,中的一种或多种。较佳^(顿的齢剂为拧檬酸邻和六偏 磷酸钠，更佳的为柠檬酸钠。所加入的螯合剂用量较佳的为在溶液中浓度
100(K10000ppm，更佳的为5000~8000ppm。
步骤6中^ffi的E7K压榨设备选用布袋压榨机。
步骤6中使用的低级醇可以是乙醇、异丙醇和正丁醇或其组合，较佳的为乙醇和异 丙醇，更佳的为异丙醇。用量较佳的为结冷胶W^立重量的24倍，更佳的为2.5 3.5 倍。
步骤7中使用的干燥设备可以是但不限于真空千燥和沸腾干燥，温度控制在 75 80。C之间，时间控制在1到1.5小时之间。
结合以下实施例来具体说明，以更好地 本发明，但这些实施例为非限制性的， 柳于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
A. 发,兑酰基处理
在毅 中，将10m3结冷胶发M升MM9(TC， 状态下加入抗坏血 度为150ppm;再加入10%浓度的KOH调整pH至10.0，在90。C条件下缓慢搅拌10分 钟；再加入10%浓度的盐酸，回调pH至7.0，得到的像MA下一步骤。
B. 发,的酶处理
搅拌下加入15kg纤维素酶，温度45。C，缓慢搅拌5,5小时；之后再加入2kg溶菌 酶，鹏35"C，缓衝觉拌3小时；之后再加入4kg中性蛋白酶，鹏33'C，缓侵搅袢 2.5小时。
C. 发,的絮凝向上述料液中缓漫加入氯化镁30kg，搅拌维持20min，再加入氢氧化钠20kg，搅 拌维持10min，将料ffiJl泵打入厢式板mE滤^l^M滤，滤、mAj^7jC处理站，得到 950kg湿的滤饼待用。
D. 结冷胶澄清处理
由C得至啲滤饼先用打散机打散为短纤维，按重量的15倍量加入去离子水，加热 溶液使之升驢9(TC。在溶液中加A^量硅K:，搅拌均匀，t鹏控制在85"C，用预 涂硅 ^]滤剂的厢式聚丙烯板框压滤机循环过滤结冷胶溶液，直至得到的澄清结冷胶 溶液用絲光度计测定透光度大于92%，澄清后溶液接入W罐。
E. 脱酰基结冷^^^I^JC处理
由D得到的澄清结冷胶溶液，应维持在65°C以上以防止凝胶形成，再向溶液中 加入30。/。浓度的氯化钾溶液400L，缓漫搅拌5^H中后强制降温到5(TC以下。形成Mfi更 脆性凝胶的胶体用厢式聚丙烯板框压滤机压榨，得到含水量80%左右的结冷胶胶片^|$ 块500kg。 R齡及脱色处理
由E得到的结冷胶胶块或胶片通过切胶机切碎成柱状小颗粒，颗粒直径小于3 ， 诚小于12就。将结冷胶小颗粒^A到3倍质量的去离子水中，同时加入六偏磷酸 钾使^e度达到5000ppm，缓侵搅拌溶液10倂中后用滤布过滤；滤渣再用2.5倍韓 的乙麟液浸泡并'鹏搅拌30 ^!中；用布袋压榨机脱去乙麟液，得到湿的结冷胶松 鋼粒495kg。 G.千燥粉碎
由F得至啲产物il^弗m^喿机，于75。C下进行千燥，并粉碎，使其95%舰80
目筛网.。得到的低ms清型结冷胶产品100kg。实施例2
A. 发MI兑酰基处理
在絮凝罐中，将10m3结冷胶发,液升温至9(rC，,状态下加入异VC钠至微 度为200ppm;再加入10。/。浓度的NaOH调整pH至10.0，在90。C条件下缓慢搅拌10 併中；再加入10%浓度的醋酸，回调pH至7.0，得到的溶液进入下一步骤。
B. 发M的酶处理
搅拌下加入15kg纤维素酶，驢43。C，缓侵搅拌5小时；之后再加入2kg溶菌酶， 鹏33"C，缓斷辦3小时；之后再加入4kg碱性蛋白酶，驢35"C，缓漫 3小 时。
C. 发^^夜的絮凝
向上述料液中缓漫加入氯化l丐35kg，搅拌维持20min，再加入氢氧化钾20kg，搅 拌维持10min，将料通过泵打入厢式板框压滤々;U4行过滤，^^MAjt7K处理站，得到 950kg湿的滤饼待用。
D. 结冷胶澄清处理
由C得至啲滤饼先用打散机打散为短纤维，按重量的15倍勤a入去离子水，加热 溶液使之升M 90°C。采用微孔滤膜循环过滤结冷胶溶液，直至得到的澄清结冷胶溶 鹏分光光度计测定透光度大于92%，澄清后溶液接入繊罐。
E. 脱酰基结冷胶溶鄉兑水处理
由D得到的澄清结冷胶溶液，应维持在65°C以上以防止凑搬形成，再向溶液中 力口入30。/。浓度的氯化钠溶液4O0L，缓漫iW5^H中后强制降温到5(TC以下。形 5更 脆啦赚的胶体用厢式聚丙烯板框压滤mffi榨，得到含水量80%左右的结冷胶胶片繊 块500kg。F. 齢及脱色处理
由E得至啲结冷胶胶t央赚片舰切胶机切碎成柱状小颗粒，颗粒直径小于3就， 长度小于12就。将结冷胶小颗粒SA到3倍质量的去离子水中，同时加入機M 使，it&到5000ppm，缓慢搅拌溶液10辦中后用滤布过滤；$虑渣再用2.5倍皿的 异丙M液浸泡并快速搅拌30併中；用布袋压榨机脱去乙,液，得到湿的结冷胶松 翻粒495kg。
G. 千燥粉碎
由F得到的产物iia^弗ITB喿机，于75。C下进行千燥，并粉碎，使其95%通过80 目筛网.。得至啲低酉jfcS清型结冷胶产品100kg。 实施例3
A. 发,脱酰基处理
在絮^H中，将10m3结冷胶发酔液升MM90。C， # 状态下加入焦亚硫,至其 浓度为250ppm;再加入10。/。浓度的KOH调整pH至10.0，在90。C条件下缓慢搅拌10 ^!中；再加入10%浓度的柠檬酸，回调pH至7.0，得到的溶 \下一步骤。
B. 发,的酶处理
搅拌下加入15kg纤维素酶，^g43。C，缓侵搅拌5小时；之后再加入2kg溶菌酶， 鹏33"C，缓優搅拌3小时；之后再加入4kg碱性蛋白酶，》鹏35"C，缓慢^辦3小 时。
C发,的絮凝
向战料液中缓慢加入氯化锌35kg，搅拌维持20min，再加入碳M 20kg，搅拌 维持10min，将料通过泵打入厢式板框压滤iaii行过滤，滤液进入废7jC处理站，得到 950kg湿的滤饼待用。D. 结冷胶澄清处理
由C得至啲滤饼先用打散机打散为短纤维，按重量的15倍勤口入去离子水，力口热 溶液使之升 显至9(TC。在溶液中加AiS量硅藻土，搅拌均匀，温度控制在85。C，用预 涂硅W:助滤剂的厢式聚丙烯板極滤机循环过滤结冷胶溶液，直至得到的澄清结冷胶 溶液用分光鹏十测定透光度大于92%，澄清后溶液接入繊罐。
E. 脱,结冷胶溶测兑水处理
由D得到的澄清结冷胶溶液iSjt应维持在65°C以上以防ih^l^形成，再向溶液中 加入30%浓度的氯化铃溶液25L，缓,觉拌5分钟后强制降温到5(TC以下。形 更 脆性凝胶的胶体用厢式聚丙烯板框压滤机压榨，得到含水量80%左右的结冷胶胶片繊 块500kg。
F. 齢及脱色处理
由E得到的结冷胶胶块^K片舰切胶机切碎成柱状小颗粒，颗粒直径小于3就， 长度小于12毫米。将结冷胶小颗粒!9A到3倍质量的去离子水中，同时加入聚磷, 使 度达到5000ppm，缓慢搅拌溶液10辦中后用滤布过滤；？虑渣再用2.5倍重量的 乙醇溶液浸泡并决速搅拌30 ^!中；用布^E榨机脱去乙,液，得至U湿的结冷胶松散 颗粒495kg。
G. 千燥粉碎
由F得至啲产物舰沸腾千燥机，于75。C下进行千燥，并粉碎，使其95%舰80
目筛网.。得至啲低酰基清型结冷胶产品100kg。
采用本发明的工艺相对于现有制氐 结冷胶的后提取方法，优势之处在于
1.由于发M利用高温灭菌时的温度进行脱酰基处理，在简化了工艺的同时使得
本发明的 工艺相比原有工艺會继有所降低。2. 由于产品在絮凝前就脱 处理，使得采用二价或多价金属阳离子絮凝低tt 结冷胶的效率更高，提升了产率。
3. 产品质量大为改善，达到国外先进水平。产品夕卜观好、透光度高、产品凝胶强
度高。具体表现在腿大于83%，透光度在85%以上，同时凑搬3跛大于1000g/cm2。
4. 通过后期的螯合工艺除去绝大部分二价金属阳离子，使得形成的凝胶略微发白 5嫁消失，提升了产品的质量。
权利要求
1、一种低酰基清型结冷胶的后提取方法，其包括步骤(1)发酵液的脱酰基处理将发酵液温度升至80～90℃，加入抗氧化剂，同时加入碱调节pH值脱酰基；(2)发酵液的酶处理在步骤(1)发酵液中加入不同酶制剂，以尽可能除去发酵液中不溶性的杂质和菌体碎片；(3)发酵液的絮凝在步骤(2)酶处理后的发酵液中，加入水溶性碱金属絮凝，再调节pH值至碱性，固液分离，以除去发酵液中大部分水以及色素，得到结冷胶粗品；(4)结冷胶澄清处理将步骤(3)得到的结冷胶粗品通过澄清处理，得到澄清的低酰基结冷胶溶液；(5)脱酰基结冷胶溶液脱水处理在步骤(4)得到的结冷胶脱酰基澄清溶液中，通过加入碱金属离子形成凝胶，固液分离；(6)螯合及脱色处理将步骤(5)得到的结冷胶切碎成细小颗粒，通过螯合工艺将结冷胶中的二价或多价阳离子大部分祛除；稍微压干后的结冷胶再用低级醇浸泡并搅拌、过滤以达到彻底脱色效果；(7)干燥粉碎将步骤(6)中获得的结冷胶压干，固体物料干燥并粉碎，得到高透明度低酰基清型结冷胶产品。
2、 权利要求l的方法，其中步骤(1)脱 后加入酸，调节pH值至中性，降温4(TC以下。
3、 前述任一权利要求的方法，其中步骤(1)中加入的抗氧化剂为抗坏血酸、异VC钠、焦亚硫M、焦亚硫,、硫隨钾、半胱氨酸中的一种或多种，浓度为10(K300ppm。
4、 权利要求3的方法，其中抗氧化齐啲浓度为150^250ppm。
5、 前述任一权利要求的方法，其中步骤(1)加入的用于调整pH的碱为NaOH， KOH，Na2C03， K;:C03中的一种或多种。
6、 权利要求5的方法，其中步骤(1)加入的用于调整pH的碱为NaOH， KOH中的一种或多种。
7、 权利要求5或6的方法，其中步骤(1)加入的用于调整pH的碱为NaOH。
8、 前述任一权利要求的方法，其中步骤(1)中使用繊每pH值调节到9.5 11范围之内。
9、 权利要求8的方法，其中步骤(1)中f顿鹏pH值调节到10左右。
10、 前述任一权利要求的方法，其中步骤(1)中，调整pH的^5fe配j^度为10%的溶液。
全文摘要
本发明涉及一种低酰基清型结冷胶的后提取方法，其包括结冷胶发酵液的脱酰基处理、酶处理、二价或多价金属阳离子絮凝低酰基状态结冷胶、结冷胶溶液澄清处理、结冷胶溶液脱水处理、脱色及螯合处理、干燥及粉碎。本发明还提供了由上述方法制得的低酰基结冷胶，其具有产品外观好、透光度高、产品凝胶强度高的特点，具体表现在色度大于83％，透光度在85％以上，同时凝胶强度大于1000g/cm<sup>2</sup>。
文档编号C08B37/00GK101591400SQ20091015836
公开日2009年12月2日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者杨利强, 杨宝毅, 江文慧, 沈煜斌, 盛小林, 许怀远 申请人:浙江中肯生物科技有限公司