一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法
阅读说明：本技术 一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法 (Preparation method of food-grade detergent containing sugar substrate fermentation product ) 是由 韩立君 于 2021-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及清洁剂技术领域,具体地说是一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法。一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤：S1,接种甘油菌；S2,培养甘油菌；S3,甘油菌发酵；S4,诱导甘油菌；S5,催化合成；S6,分离纯化。同现有技术相比,利用诱导甘油菌表达的β-葡萄糖苷酶催化制备烷基糖苷,保证烷基糖苷纯度的同时提高烷基糖苷的产量,并且利用甘油菌、β-葡萄糖苷酶的生物方法催化制备烷基糖苷,安全无毒,绿色环保。(The invention relates to the technical field of cleaning agents, in particular to a preparation method of a food-grade cleaning agent containing a sugar substrate fermentation product. A preparation method of a food-grade detergent containing a sugar substrate fermentation product is characterized by comprising the following steps: s1, inoculating glycerol bacteria; s2, culturing glycerol bacteria; s3, fermenting by using glycerol bacteria; s4, inducing glycerol bacteria; s5, catalytic synthesis; and S6, separating and purifying. Compared with the prior art, the method has the advantages that the beta-glucosidase expressed by the induced glycerobacteria is used for catalyzing and preparing the alkyl glycoside, the purity of the alkyl glycoside is guaranteed, the yield of the alkyl glycoside is increased, and the alkyl glycoside is prepared by the catalysis of the glycerobacteria and the beta-glucosidase through a biological method, so that the method is safe, non-toxic, green and environment-friendly.)
技术领域
本发明涉及清洁剂
技术领域
，具体地说是一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法。背景技术
烷基糖苷安全无毒，去污力显著，可用作食品级清洁剂。制备烷基糖苷时，常通过单糖、带有各种碳链的醇与水之间的反向水解反应，来生成所需产物。但是受到热力学限制，反向水解反应很快达到热力学平衡，造成烷基糖苷的产量较低。为提高烷基糖苷的产率，促进平衡向正向进行，可提高反应物的浓度或降低水活度。但是反应物浓度过高，会导致反应过程中产生聚糖，降低烷基糖苷纯度。水活度过低，会降低单糖的溶解度，无法保证烷基糖苷产量。
目前工业上采用合烷基糖苷主要采用化学合成法，分为一步法和两步法。一步法为直接糖苷化法，该法是通过将较长链的醇与葡萄糖直接缩合，其对反应条件要求较高。一步法生产的产品回收率较高，为国外工业常用方法，应用十分广泛。一步法必须严格控制温度、催化剂的种类等关键因素，反应过程中需要过量的脂肪醇，分离较为困难。两步法是转糖苷化法，转糖苷法通过较低链的脂肪醇与葡萄糖缩合，产出短链的烷基糖苷。然后将产物再与长链的脂肪醇反应，最后形成长链烷基糖苷。与直接法相比，其相对温和，反应速度也得到提升。但存在产物的分离难，无法将两种烷基糖苷很彻底的分开，工艺繁琐。
因此，设计一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法，保证烷基糖苷纯度的同时提高烷基糖苷的产量。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，提供一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法，利用诱导甘油菌表达的β-葡萄糖苷酶催化制备烷基糖苷，保证烷基糖苷纯度的同时提高烷基糖苷的产量，并且利用甘油菌、β-葡萄糖苷酶的生物方法催化制备烷基糖苷，安全无毒，绿色环保。
为实现上述目的，设计一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1，接种甘油菌：取-20℃冷藏的甘油菌，接种在没有杂菌的斜面培养基上，于37℃的恒温下活化2天后，保存在4℃的冰箱内备用；
S2，培养甘油菌：在灭菌的洁净工作台上将步骤S1斜面培养基中的菌种接种于种子培养基中，放入37℃，200r/min的恒温振荡器中培养12h；
S3，甘油菌发酵：在灭菌的洁净工作台上将步骤S2种子培养基中的菌种接种3%于液体发酵培养基中，放入37℃，200r/min的恒温振荡器中培养48h，取发酵液，进行离心过滤，得到的液体部分放入-20℃的冰箱内备用；
S4，诱导甘油菌：在步骤S3的液体部分中加入浓度为2%的乳糖，控制乳糖诱导时机为2h，诱导温度为34℃，培养时间为4天，培养完成后，取发酵液进行离心过滤，得到的沉淀部分用缓冲溶液冲洗，得到β-葡萄糖苷酶，测定酶活性是否满足要求，若酶活性满足要求，则进行步骤S5，若酶活性不满足要求，重复步骤S4；
S5，催化合成：取12-14%葡萄糖、71-73%的脂肪醇、10-15%的水、1.5-2.5%的β-葡萄糖苷酶加入到52℃，150-200r/min的恒温振荡器中，并用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液调节PH=6，反应48-50h；
S6，分离纯化：将步骤S5的反应液过滤除去酶后静置分层，水层与有机层分离后，取有机层减压蒸馏除去脂肪醇，得到粗提取物，再将粗提取物采用膜分离纯化，得到烷基糖苷，即食品级清洁剂。
所述的步骤S1中斜面培养基包括如下重量百分比的原料：0.2-0.3%的葡萄糖、0.4-0.6%的酵母浸粉、0.4-0.6%的氯化钠、0.8-1.2%的胰蛋白胨、1-3%的琼脂、0.2-0.3%的K2HPO4，94-97%的去离子水，各组分含量之和为100%。
所述的步骤S1中斜面培养基的制备方法具体如下：在空白的培养基中加入所需原料，并在121℃下灭菌20min，灭菌后趁热摆斜面，待斜面冷却固定后放置在37℃下恒温培养2-3天，培养完成后检测是否有杂菌，并放入4℃冰箱待用。
所述的步骤S2中的种子培养基包括如下重量百分比的原料：0.3-0.5%的葡萄糖、0.5-1.5%的蛋白胨、0.5-1.5%的氯化钠、0.4-0.6%的酵母浸粉，95.9-98.3%的去离子水，各组分含量之和为100%；种子培养基制备完成后在121℃下灭菌20min。
所述的步骤S3中液体发酵培养基包括如下重量百分比的原料：0.4-0.6%的酵母浸料、0.4-0.6%的Na2HPO4、0.4-0.6%的甘油、0.03-0.07%的葡萄糖，98.13-98.77%的去离子水，各组分含量之和为100%。
所述的步骤S3中液体发酵培养基的制备方法具体如下：取0.5%的酵母浸料、0.5%的Na2HPO4、0.5%的甘油、0.05%的葡萄糖、98.13-98.77%的去离子水制成液体发酵培养基，并在121℃下灭菌20min，再加0.2%乳糖，搅拌溶解后密封，并在121℃下灭菌20min，并用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液调节PH=7-7.5。
所述的步骤S4中的缓冲溶液为磷酸氢钾溶液或磷酸氢钠溶液。
所述的步骤S5中脂肪醇的碳链长度为8-12。
所述的步骤S5中葡萄糖与脂肪醇的质量比为1:5-1：6。
本发明同现有技术相比，利用诱导甘油菌表达的β-葡萄糖苷酶催化制备烷基糖苷，保证烷基糖苷纯度的同时提高烷基糖苷的产量，并且利用甘油菌、β-葡萄糖苷酶的生物方法催化制备烷基糖苷，安全无毒，绿色环保。
附图说明
图1为本发明步骤S5制备烷基糖苷的化学反应方程式。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种含有糖基质发酵物的食品级清洁剂的制备方法，具体包括如下步骤：
S1，接种甘油菌：取-20℃冷藏的甘油菌，接种在没有杂菌的斜面培养基上，于37℃的恒温下活化2天后，保存在4℃的冰箱内备用；
S2，培养甘油菌：在灭菌的洁净工作台上将步骤S1斜面培养基中的菌种接种于种子培养基中，放入37℃，200r/min的恒温振荡器中培养12h；
S3，甘油菌发酵：在灭菌的洁净工作台上通过接种环，将步骤S2种子培养基中的菌种接种1环于液体发酵培养基中，放入37℃，200r/min的恒温振荡器中培养48h，取发酵液进行离心过滤，得到的液体部分放入-20℃的冰箱内备用；
S4，诱导甘油菌：在步骤S3的液体部分中加入浓度为2%的乳糖，控制乳糖诱导时机为2h，诱导温度为34℃，培养时间为4天，培养完成后，取发酵液进行离心过滤，得到的沉淀部分用缓冲溶液冲洗，得到β-葡萄糖苷酶，测定酶活性是否满足要求，若酶活性满足要求，则进行步骤S5，若酶活性不满足要求，重复步骤S4；
S5，催化合成：取12-14%葡萄糖、71-73%的脂肪醇、13%的水、2%的β-葡萄糖苷酶加入到52℃，180r/min的恒温振荡器中，并用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液调节PH=6，反应36h。如图1所示，葡萄糖与脂肪醇在β-葡萄糖苷酶的催化下，反应得到烷基糖苷和水；
S6，分离纯化：将步骤S5的反应液过滤除去酶后静置分层，水层与有机层分离后，取有机层减压蒸馏除去脂肪醇，得到粗提取物，再将粗提取物采用膜分离纯化，得到烷基糖苷，即食品级清洁剂。
步骤S1中斜面培养基包括如下重量百分比的原料：0.25%的葡萄糖、0.5%的酵母浸粉、0.5%的氯化钠、1%的胰蛋白胨、2%的琼脂、0.25%的K2HPO4、95.5%的去离子水。斜面培养基的制备方法具体如下：在空白的培养基中加入所需原料，并在121℃下灭菌20min，灭菌后趁热摆斜面，待斜面冷却固定后放置在37℃下恒温培养2天，培养完成后检测是否有杂菌，并放入4℃冰箱待用。
步骤S2中的种子培养基包括如下重量百分比的原料：0.4%的葡萄糖、1%的蛋白胨、1%的氯化钠、0.5%的酵母浸粉，97.1%去离子水。种子培养基制备完成后在121℃下灭菌20min。
步骤S3中的液体发酵培养基包括如下重量百分比的原料：0.5%的酵母浸料、0.5%的Na2HPO4、0.5%的甘油、0.05%的葡萄糖、98.45%的去离子水。
步骤S3中的液体发酵培养基的制备方法具体如下：取0.5%的酵母浸料、0.5%的Na2HPO4、0.5%的甘油、0.05%的葡萄糖、98.45%的去离子水制成液体发酵培养基，并在121℃下灭菌20min，再加0.2%乳糖，搅拌溶解后密封，并在121℃下灭菌20min，并用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液调节PH=7。
步骤S4中的缓冲溶液为磷酸氢钾溶液或磷酸氢钠溶液。
步骤S5中脂肪醇的碳链长度为8-12。
本实施例选用的脂肪醇的型号为科宁C8醇或C12醇。。
步骤S5中葡萄糖与脂肪醇的质量比为1:5。
步骤S6中，检测分离后的水层中的葡萄糖含量，葡萄糖转化率为60-80%，可以看出，通过本发明的方法，葡萄糖转化率高，制备的烷基糖苷产量高。
本实施例制备的食品级清洁剂的成分即为烷基糖苷，可以对食品进行清洁，安全无毒。本实施例利用诱导甘油菌表达的β-葡萄糖苷酶催化制备烷基糖苷，保证烷基糖苷纯度的同时提高烷基糖苷的产量，并且利用甘油菌、β-葡萄糖苷酶的生物方法催化制备烷基糖苷，安全无毒，绿色环保。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种抑菌型洗衣留香珠及其制备方法