一种降低丙酮酸含量提高耐盐性能的黄原胶制备方法

本发明属于微生物发酵，具体涉及一种降低丙酮酸含量提高耐盐性能的黄原胶制备方法。

背景技术：

1、黄原胶（xanthan gum）是一种由野油菜黄单胞菌（xanthomonas campestris）以碳水化合物为主要原料经好氧发酵产生的一种水溶性微生物胞外多糖，又称黄胶、汉生胶，是目前世界上生产规模最大的微生物多糖。黄原胶由糖类经黄单胞菌好氧发酵，切断1,6-糖苷键，打开支链后，按1,4-键合成直链组成的一种酸性胞外杂多糖。1963年在美国农业部的北方区域研究中心发现黄原胶是由野油菜黄单胞菌nrrl b-1459合成的多糖b-1459，1964年初开始大批量商业生产。

2、黄原胶由于其大分子特殊结构和胶体特性，具有优良的理化特性，例如悬浮性、乳化性、增稠性、假塑性、热稳定性等，可作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、凝胶剂、浸润剂、膜成型剂等广泛应用于各个领域，是性能最为优越的生物胶之一。黄原胶具有长链高分子的一般性能，但它比一般高分子含有较多的官能团，在特定条件下会显示独特性能。黄原胶的分子侧链末端含有丙酮酸基团的多少，对其性能有很大影响。在工业生产中，利用野油菜黄单胞菌进行有氧发酵，将发酵液进行沉淀、离心、洗涤、分离、干燥、磨粉、分装等工艺最终得到黄原胶产品。菌种在发酵产业中是一个十分重要的问题，目前较为常见的工业生产菌株为黄单胞菌发酵制备黄原胶，通过菌株进行发酵，将产物分泌胞外，对发酵液进行处理提取获得目的产物。

3、然而，现有的发酵技术生产的黄原胶，其丙酮酸含量和耐盐性能均不够理想（丙酮酸含量较高、耐盐性能较差），而这也是评价黄原胶产品性能的其中两个重要指标。因此，有必要开发一种新的发酵技术来改善黄原胶的产品性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种降低丙酮酸含量提高耐盐性能的黄原胶制备方法，以解决现有技术生产的黄原胶存在丙酮酸含量和耐盐性能不理想的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种降低丙酮酸含量提高耐盐性能的黄原胶制备方法，使用野油菜黄单胞菌，采用发酵的方法制取黄原胶；所述野油菜黄单胞菌为xanthomonas campestris f417，分类学名称为xanthomonas campestris，并于2023年05月08日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no：63427，保藏地址为：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼；并且在发酵过程中，所用到的发酵培养基包括如下重量百分比的组分：玉米淀粉4.0~8.0%、工业硫酸铵0.5~2.5%、硫酸亚铁0.3~0.7%、磷酸氢二钾0.1~0.2%、磷酸二氢钾0.1~0.2%。

4、进一步地，所述的制备方法包括如下步骤：

5、（1）菌种活化：将含有保藏编号为gdmcc no：63427的野油菜黄单胞菌的保藏菌液解冻后，用接种环蘸取保藏菌液在平板培养基上划线，待长出单个菌落后挑取单菌落，按1%接种量接种至液体种子培养基中，发酵温度30℃，180r/min恒温摇床培养24 h，进行传代2次，使野油菜黄单胞菌恢复原有活性；

6、（2）液体种子培养：将活化完成的野油菜黄单胞菌按1%接种量接种至液体种子培养基中，发酵温度30℃，180 r/min恒温摇床培养24 h，完成液体种子培养；

7、（3）发酵培养：将生长至对数期的液体种子以5~20%的接种量接种至发酵培养基中，发酵温度35~40℃，180 r/min摇床恒温培养96h，其中，发酵培养基的ph值为7.0；

8、（4）采用乙醇沉淀法提取发酵液中的黄原胶。

9、更进一步地，步骤（1）和步骤（2）中，所述液体种子培养基中均包括如下重量百分比的组分：葡萄糖2%、工业硫酸铵0.5%、磷酸二氢钾0.3%和氯化钠0.2%，且液体种子培养基的ph值为7.0。

10、更进一步地，步骤（3）中的接种量为10%。

11、更进一步地，步骤（3）中的发酵温度为40℃。

12、更进一步地，所述发酵培养基中玉米淀粉的重量百分比为6%。

13、更进一步地，所述发酵培养基中工业硫酸铵的重量百分比为1.5%。

14、更进一步地，所述发酵培养基中硫酸亚铁的重量百分比为0.4%。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明在多次研究和验证中发现利用野油菜黄单胞菌（保藏编号为gdmcc no：63427），结合所设计的发酵培养基，通过发酵的方法制备得到黄原胶，可以使黄原胶具有丙酮酸含量低、耐盐性能好、结构不受影响的优点，不仅改善了黄原胶的产品性能，而且还有效提高了产胶率，实现了黄原胶的低成本生产。

技术特征：

1.一种降低丙酮酸含量提高耐盐性能的黄原胶制备方法，其特征在于，使用野油菜黄单胞菌，采用发酵的方法制取黄原胶；所述野油菜黄单胞菌为xanthomonas campestrisf417，于2023年05月08日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no：63427，保藏地址为：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼；并且在发酵过程中，所用到的发酵培养基包括如下重量百分比的组分：玉米淀粉4.0~8.0%、工业硫酸铵0.5~2.5%、硫酸亚铁0.3~0.7%、磷酸氢二钾0.1~0.2%、磷酸二氢钾0.1~0.2%。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中，所述液体种子培养基中均包括如下重量百分比的组分：葡萄糖2%、工业硫酸铵0.5%、磷酸二氢钾0.3%和氯化钠0.2%，且液体种子培养基的ph值为7.0。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中的接种量为10%。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中的发酵温度为40℃。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述发酵培养基中玉米淀粉的重量百分比为6%。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述发酵培养基中工业硫酸铵的重量百分比为1.5%。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述发酵培养基中硫酸亚铁的重量百分比为0.4%。

技术总结
本发明公开了一种降低丙酮酸含量提高耐盐性能的黄原胶制备方法，属于微生物发酵技术领域，本发明使用保藏编号为GDMCC No：63427的野油菜黄单胞菌，采用发酵的方法制取黄原胶，且在发酵过程中，所用到的发酵培养基包括如下重量百分比的组分：玉米淀粉4.0~8.0%、工业硫酸铵0.5~2.5%、硫酸亚铁0.3~0.7%、磷酸氢二钾0.1~0.2%、磷酸二氢钾0.1~0.2%。本发明解决了现有技术生产的黄原胶存在丙酮酸含量和耐盐性能不理想的问题，改善了黄原胶的产品性能；同时，本发明还有效提高了产胶率，实现了黄原胶的低成本生产。

技术研发人员：刘占英,孙晗
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21