[发明专利]一种透明型高酰基结冷胶的提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种透明型高酰基结冷胶的提纯方法。

背景技术

结冷胶(GellanGum)是美国Kelco公司20世纪80年代开发的一种微生物食用胶。继黄原胶之后kelco公司开发的又一新型微生物胞外多糖，其凝胶性能比黄原胶更为优越。它是由假单脑杆菌伊乐藻属(Pseudomonaseloden)在中性条件下，以葡萄糖为碳源，硝酸铵为氮源及一些无机盐所织成的培养基中，经有氧发酵而产生的细胞外多糖胶质，是一种新型的全透明的凝胶剂。结冷胶是由四个糖分子依次为D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖、L-鼠李糖通过糖苷键连接而成的高分子糖类化合物，其中第一个葡萄糖分子是以β-1，4糖苷键连接。由于结冷胶具有优越的凝胶性能，其被广泛的应用在食品领域，如奶制品、果肉饮料、果酱制品、布丁果冻及面包填料等，也应用在非食品领域中，如牙膏、药物的缓慢释放、微生物培养基等。结冷胶应用在奶制品中，将结冷胶加热到70℃～75℃可直接水合于奶中，在酸性奶制品中加入此种水溶胶充当胶体保护剂，可以消除奶制品中的蛋白质絮凝及口感的作用；用于糖果中，可给产品提供优越的结构和质地，并缩短淀粉软糖胶体形成的时间；结冷胶加入到饼干制品中可以减少饱和脂肪酸的用量，并改良饼干的层次，使饼干具有良好的疏松度；结冷胶也可替代果胶制备果酱和果冻，也能用于糕点和水果馅饼填料中；在肉制品和蔬菜类的加工过程中，添加结冷胶可弥补产品的口味不足，使其具有清爽的品味特点。

按照结冷胶多糖分子中乙酰基的含量通常将结冷胶产品分为两种：一种是低酰基结冷胶，通过对高酰基结冷胶作脱酰基或部分脱酰基处理得到，水化后在阳离子作用下易形成脆性凝胶；另一种是高酰基结冷胶，即天然结冷胶，水化后易形成粘弹性凝胶。高酰基结冷胶根据透明度可分为透明型和非透明型，主要由菌体碎片、杂质蛋白和多糖的残余量的多少导致透明程度。

CN200910143908公开了一种从结冷胶发酵液中提取高酰基结冷胶的方法，该方法只针对非透明型高酰基结冷胶，而该工艺存在很多技术缺陷，例如，该工艺使用了包括丙酮、乙醚或正己烷等在内的多种非极性溶剂洗涤结冷胶纤维，不仅对操作人员健康有损害，而且容易造成生产事故，并且该工艺制备的结冷胶纯度较低。如何开发一种结冷胶的产量高、透明度高以及工业能耗低的绿色提纯工艺实现有技术急待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，提高高酰基结冷胶的产量和透明度，节省原料以及生产工艺中的废物回收利用，本发明提供了一种透明型高酰基结冷胶的提纯方法，包括以下制备步骤：

第一步，发酵：将混合菌液(少动鞘脂单胞菌液和短小芽孢杆菌液重量比为8∶1，两种菌液中菌体的浓度均为1×10⁸个／mL)按照8％(体积比)的接种量接入种子罐中进行培养，在温度为30℃，PH值7.2的条件下，培养24小时得到液体A，然后按液体A：发酵罐培养基为1∶10的体积比例转入发酵罐中培养，温度30℃，PH值7.2，培养时间72小时，得到发酵液；其中，种子罐培养基的组分为：蔗糖25g，蛋白胨5g，硫酸铵4.0g，酵母膏3.0g，柠檬酸3.5g，碳酸钙2.0g，蒸馏水1000ml；发酵罐培养基的组分为：蔗糖40g，蛋白胨8g，磷酸二氢钾3g，柠檬酸2.5g，碳酸钙2.0g，硫酸镁1g，蒸馏水1000ml；

第二步，过滤：在第一步获得的发酵液内同时加入硅藻土和气相二氧化硅的混合物，边添加边搅拌，搅拌10min，搅拌速度为100r／min，然后用板框过滤，分别收集过滤后的滤液和菌体；其中所述混合物的添加量为发酵液重量的0.5％，所述硅藻土和气相二氧化硅的质量比为3∶1；所述气相二氧化硅的比表面积为200m²／g以上；

第三步，絮凝沉淀：向第二步得到的滤液中加入2～3倍体积的70％～90％乙醇，混合均匀，絮凝结冷胶；然后经膜过滤除去废液，得到絮凝结冷胶；并且低温旋转蒸发回收废液中的乙醇后，得到液体B；将上述絮凝结冷胶重新分散和溶解于水，得到结冷胶液体，然后加入结冷胶液体体积6％～7％的氯化钠溶液，沉淀析出结冷胶；

第四步，再次絮凝：将第三步析出的结冷胶按照lg结冷胶：100ml水的的比例重新溶于水中，得到结冷胶液体，然后加入占结冷胶液体2倍体积的80％乙醇，混合均匀，然后经膜过滤除去废液，得到絮凝结冷胶；

第五步，压榨干燥：将第四步得到的絮凝结冷胶经螺杆式压榨机，去除多余的水分，得湿品结冷胶；然后将湿品结冷胶干燥、粉碎即得透明型高酰基结冷胶；