阅读说明：本技术 改进的三赞胶的提取方法 (Improved extraction method of sanzan gum ) 是由 张禹 张国沛 张少华 贾敬敏 于 2019-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明属于微生物多糖的提取,特别是指一种改进的三赞胶的提取方法。采用将发酵液加入双氧水、次氯酸钠、过氧乙酸中的一种或其结合,进行升温处理,干燥时加入乙醇溶液,提取开始前对与物料接触的管道及设备进行消杀处理以及将沉降后物料中和到pH＝6.5-7.5后物料加入氯化钠、氯化钾等技术措施,有效解决了现有工艺制备的三赞胶产品菌落总数不达标,所制备的三赞胶产品水溶液粘度低等技术缺陷,具有能够有效控制所制备的三赞胶产品菌落总数,提高所制备的三赞胶产品1％水溶液粘度的优点。(The invention belongs to extraction of microbial polysaccharides, and particularly relates to an improved extraction method of sanzan gum. The fermentation liquor is added with one or a combination of hydrogen peroxide, sodium hypochlorite and peracetic acid to carry out heating treatment, an ethanol solution is added during drying, pipelines and equipment in contact with the materials are subjected to sterilization treatment before extraction begins, the settled materials are neutralized to pH 6.5-7.5, and then sodium chloride, potassium chloride and other technical measures are added to the materials, so that the technical defects that the total number of colonies of the sanza gum product prepared by the prior art is not up to standard, the viscosity of the aqueous solution of the prepared sanza gum product is low and the like are effectively overcome, the method has the advantages that the total number of the colonies of the prepared sanza gum product can be effectively controlled, and the viscosity of the 1% aqueous solution of the prepared sanza gum product is improved.)

改进的三赞胶的提取方法

技术领域

本发明属于微生物多糖的提取，特别是指一种改进的三赞胶的提取方法。

背景技术

三赞胶是一种微生物多糖，属生物高分子聚合物。三赞胶安全无毒且理化性质独特，其水溶液粘度高，增稠性能好，具有弱凝胶性能，能均匀悬浮一些其它产品不能悬浮的难溶性物质，作为增稠剂、稳定剂和凝固剂可广泛应用于食品领域中的肉灌肠类、果蔬汁(浆)类、饮料植物蛋白饮料中，具有广阔的应用前景。

目前三赞胶的工业化生产是以鞘氨醇单胞菌为生产菌种，以葡萄糖和无机氮源为培养基的主要原料经过发酵、提取、干燥等工艺制成。国内未见国家标准及行业标准对其性能指标进行约束。专利号为200610048338.X的发明专利中公开了一种鞘氨醇单胞菌以及采用该菌种生产微生物多糖的方法，以鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)CGMCC No.1650在以葡萄糖或蔗糖为培养基的碳源，在通风搅拌的条件下发酵制得三赞胶发酵液，发酵完成后的发酵液用可溶性中性盐调节等电点、沉降萃取、脱水后即得微生物多糖三赞胶，上述工艺所制备的三赞胶产品存在如下问题：产品菌落总数指标高(10-20万CFU/g左右)，悬浮稳定性差，1％水溶液粘度低。由于含有三赞胶的发酵液主要成分是一种微生物多糖，经沉降萃取、脱水、干燥未采取任何杀菌措施，其中微生物含量高，需要采用高温灭菌才能达到客户对微生物指标的要求(5000CFU/g以下，由于三赞胶产品未见国标及行业标准对其微生物指标进行限定，该指标主要以客户要求为主)，但高温灭菌使三赞胶质量指标下降，悬浮能力差，影响应用效果。采用该工艺制备的产品1％水溶液粘度低，使用时影响了产品的稳定性。

随着三赞胶的应用领域日益拓展以及对于其产品性能要求的不断提高，有效提高三赞胶质量性能指标并和保证产品的微生物指标达到要求，不仅是扩大三赞胶的工业化应用领域的现实需求，而且也是本领域的研究热点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的三赞胶的提取方法，采用本发明的方法所制备的三赞胶能够有效提高产品的1％水溶液粘度，同时满足所制备的三赞胶微生物指标达到要求。

本发明的整体技术构思是：

改进的三赞胶的提取方法，包括将三赞胶的生产菌种接种于含有碳源、必要的氮源及营养物质的培养液中通气搅拌发酵，将发酵完成后的发酵液调节等电点，搅拌均匀后加入可溶性中性盐沉降萃取得到纤维状的微生物多糖，将纤维状的微生物多糖脱水并调节其pH＝6.5-7.5后干燥、粉碎制成三赞胶；具体步骤及工艺条件如下：

A、在发酵完成后的发酵液中加入质量百分比浓度为27％-30％双氧水溶液、次氯酸钠溶液、过氧乙酸溶液中的一种或其结合，上述物料的加入量占发酵液质量的0.01％-0.02％，然后升温至60℃-70℃；

B、步骤A升温处理后的发酵液调解等电点，沉降萃取得到纤维状物料，将纤维状物料调节pH＝6.5-7.5，在上述物料中加入占其质量0.2％-0.5％的氯化钠、氯化钾中的一种或其结合；

C、在步骤B制成的物料中加入占其质量0.2％-0.5％的乙醇溶液后干燥粉碎制成三赞胶，乙醇溶液体积百分比浓度为70％-75％。

为保证设备的清洁度，避免提取过程中杂菌的侵入以降低产品质量，优选的技术方案是，提取开始前对输送物料的管壁及设备进行消杀处理。

优选的技术方案是，对输送物料的管壁进行消杀处理的条件为：蒸汽温度121℃-123℃，时间15-20分钟。

更为优选的技术方案是，对输送物料的设备采用体积百分比浓度为70％-75％的乙醇溶液进行消杀处理。

为验证本发明的技术效果，申请人进行了如下试验：

一、粘度(1％水溶液)的测定

1.1仪器与设备：

分析天平：精确至0.001g；

高速搅拌器；

布氏式粘度计，测定误差±5％，或其他同等性能粘度计；

1.2测定条件

转子型号：3号转子；

转子转速：60转/分钟；

测定温度：25±1℃；

1.3分析步骤

1.3.1溶液的制备

用洁净、干燥的称量纸准确称取3g试样(精确至0.001g)。量取300ml蒸馏水倒入搅拌杯中。将上述盛水的搅拌杯置于搅拌器下，开启搅拌器，转速8000转/分钟n，将试样慢慢加入搅拌杯中，并开始计时，连续搅拌15分钟。然后停止搅拌，取出搅拌杯，用搅拌棒或其他类似物上下翻动溶液几下。

1.3.2测定

将含有1％试样溶液置于高型烧杯中，在上述测定条件下测定并读出粘度值。

2、菌落总数检测

依照《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》(GB4789.2)中记载的方法进行。

本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：

1、本发明中采用将发酵液加入双氧水、次氯酸钠、过氧乙酸中的一种或其结合，进行升温处理，干燥时加入乙醇溶液，提取开始前对与物料接触的管道及设备进行消杀处理。以上技术手段的采用使所制备的三赞胶产品菌落总数控制在5000CFU/g以下。

3、将沉降后物料中和到pH＝6.5-7.5后物料加入氯化钠、氯化钾，金属钠或钾离子与分子结合使三赞胶产品1％水溶液粘度得到较大提高，达到900mPa·s以上。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步描述，但不作为对本发明的限定。本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书做出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范畴。

实施例1

改进的三赞胶的提取方法，包括将三赞胶的生产菌种(拉丁文名称为Sphingomonas sp.，保藏编号为CGMCC No.1650的鞘氨醇单胞菌)接种于含有碳源、必要的氮源及营养物质的培养液中通气搅拌发酵，将发酵完成后的发酵液调节等电点，搅拌均匀后加入可溶性中性盐沉降萃取得到纤维状的微生物多糖，将纤维状的微生物多糖脱水并调节其pH值为6.5-7.5后干燥、粉碎制成三赞胶；具体步骤及工艺条件如下：

A、在发酵完成后的发酵液中加入质量百分比浓度为30％双氧水溶液，上述物料的加入量占发酵液质量的0.02％，然后升温至70℃；

B、步骤A升温处理后的发酵液调解等电点，沉降萃取得到纤维状物料，将纤维状物料调节pH＝6.5-7.5，在上述物料中加入占其质量0.5％的氯化钠；

C、在步骤B制成的物料中加入占其质量0.5％的乙醇溶液后干燥粉碎制成三赞胶，乙醇溶液体积百分比浓度为70％-75％。

为保证设备的清洁度，避免提取过程中杂菌的侵入以降低产品质量，优选的技术方案是，提取开始前对输送物料的管壁及设备进行消杀处理。

优选的技术方案是，对输送物料的管壁进行消杀处理的条件为：蒸汽温度121℃-123℃，时间15-20分钟。

更为优选的技术方案是，对输送物料的设备采用体积百分比浓度为70％-75％的乙醇溶液进行消杀处理。

实施例2

改进的三赞胶的提取方法，包括将三赞胶的生产菌种(同实施例1)接种于含有碳源、必要的氮源及营养物质的培养液中通气搅拌发酵，将发酵完成后的发酵液调节等电点，搅拌均匀后加入可溶性中性盐沉降萃取得到纤维状的微生物多糖，将纤维状的微生物多糖脱水并调节其pH值为6.5-7.5后干燥、粉碎制成三赞胶；具体步骤及工艺条件如下：

A、在发酵完成后的发酵液中加入质量百分比浓度为27％次氯酸钠溶液，上述物料的加入量占发酵液质量的0.01％，然后升温至60℃；

B、步骤A升温处理后的发酵液调解等电点，沉降萃取得到纤维状物料，将纤维状物料调节pH＝6.5-7.5，在上述物料中加入占其质量0.2％的氯化钾中的一种或其结合；

C、在步骤B制成的物料中加入占其质量0.2％的乙醇溶液后干燥粉碎制成三赞胶，乙醇溶液体积百分比浓度为70％-75％。

本实施例中对于设备及管道的消杀处理同实施例1。

实施例3

改进的三赞胶的提取方法，包括将三赞胶的生产菌种(同实施例1)接种于含有碳源、必要的氮源及营养物质的培养液中通气搅拌发酵，将发酵完成后的发酵液调节等电点，搅拌均匀后加入可溶性中性盐沉降萃取得到纤维状的微生物多糖，将纤维状的微生物多糖脱水并调节其pH值为6.5-7.5后干燥、粉碎制成三赞胶；具体步骤及工艺条件如下：

A、在发酵完成后的发酵液中加入质量百分比浓度为28％双氧水溶液及过氧乙酸溶液中的结合，上述物料的加入量占发酵液质量的0.015％，然后升温至65℃；

B、步骤A升温处理后的发酵液调解等电点，沉降萃取得到纤维状物料，将纤维状物料调节pH＝6.5-7.5，在上述物料中加入占其质量0.35％的氯化钠及氯化钾中的结合；

C、在步骤B制成的物料中加入占其质量0.35％的乙醇溶液后干燥粉碎制成三赞胶，乙醇溶液体积百分比浓度为70％-75％。

更为优选的技术方案是，对输送物料的设备采用体积百分比浓度为70％-75％的乙醇溶液进行消杀处理。

本实施例中对于设备及管道的消杀处理同实施例1。

实施例4

改进的三赞胶的提取方法，包括将三赞胶的生产菌种(同实施例1)接种于含有碳源、必要的氮源及营养物质的培养液中通气搅拌发酵，将发酵完成后的发酵液调节等电点，搅拌均匀后加入可溶性中性盐沉降萃取得到纤维状的微生物多糖，将纤维状的微生物多糖脱水并调节其pH值为6.5-7.5后干燥、粉碎制成三赞胶；具体步骤及工艺条件如下：

A、在发酵完成后的发酵液中加入质量百分比浓度为29％双氧水溶液及次氯酸钠溶液的结合，上述物料的加入量占发酵液质量的0.013％，然后升温至63℃；

B、步骤A升温处理后的发酵液调解等电点，沉降萃取得到纤维状物料，将纤维状物料调节pH＝6.5-7.5，在上述物料中加入占其质量0.3％的氯化钾中；

C、在步骤B制成的物料中加入占其质量0.3％的乙醇溶液后干燥粉碎制成三赞胶，乙醇溶液体积百分比浓度为70％-75％。

本实施例中对于设备及管道的消杀处理同实施例1。

实施例5

改进的三赞胶的提取方法，包括将三赞胶的生产菌种(同实施例1)接种于含有碳源、必要的氮源及营养物质的培养液中通气搅拌发酵，将发酵完成后的发酵液调节等电点，搅拌均匀后加入可溶性中性盐沉降萃取得到纤维状的微生物多糖，将纤维状的微生物多糖脱水并调节其pH值为6.5-7.5后干燥、粉碎制成三赞胶；具体步骤及工艺条件如下：

A、在发酵完成后的发酵液中加入质量百分比浓度为29％双氧水溶液、次氯酸钠溶液及过氧乙酸溶液中的结合，上述物料的加入量占发酵液质量的0.018％，然后升温至68℃；

B、步骤A升温处理后的发酵液调解等电点，沉降萃取得到纤维状物料，将纤维状物料调节pH＝6.5-7.5，在上述物料中加入占其质量0.4％的氯化钠及氯化钾中的结合；

C、在步骤B制成的物料中加入占其质量0.4％的乙醇溶液后干燥粉碎制成三赞胶，乙醇溶液体积百分比浓度为70％-75％。

本实施例中对于设备及管道的消杀处理同实施例1。

申请人对采用实施例1-5的方法所制备的三赞胶产品的1％水溶液粘度及微生物菌落总数进行了检测，结果如下：

	1％水溶液粘度(mPa·s)	微生物菌落总数(CFU/g)
			实施例1所制备的产品	920	4000
实施例2所制备的产品	920	3800
			实施例3所制备的产品	940	3500
实施例4所制备的产品	980	4100
			实施例5所制备的产品	980	4000