本發(fā)明屬于微生物多糖結(jié)冷膠生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種低成本透明型高?；Y(jié)冷膠提取工藝。
背景技術(shù)：
結(jié)冷膠是由重復(fù)的四個糖分子依次以D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖、L-鼠李糖通過糖苷鍵連接而成的高分子生物多糖物質(zhì)，可由少動鞘脂單胞菌(Sphingomonas paucimobilis)為發(fā)酵菌經(jīng)有氧發(fā)酵獲得。結(jié)冷膠具有良好的凝膠性能，也是性能優(yōu)異的增稠劑和穩(wěn)定劑。結(jié)冷膠易于使用、有良好的風(fēng)味釋放性、較高的熱穩(wěn)定性、在口中易融化、透明度高、凝膠的時間及溫度可調(diào)控、凝膠不易受pH影響、產(chǎn)品穩(wěn)定、具有多樣的質(zhì)構(gòu)特性，是目前性能優(yōu)越生物膠之一，有著廣泛的應(yīng)用。在醫(yī)藥領(lǐng)域可用于眼藥水、眼藥膏、緩釋材料、包衣劑、人體組織材料等的制備；在食品上可用于果凍、面包、飲料的生產(chǎn)；在化工領(lǐng)域可用于牙膏、發(fā)膠、化妝品的生產(chǎn)。
結(jié)冷膠按照分子主鏈上?；康牟煌譃楦啧；Y(jié)冷膠(High Acyl)和低酰基結(jié)冷膠(Low Acyl)。高酰基結(jié)冷膠是多功能食用膠凝劑，具有膠凝、賦形、穩(wěn)定及成膜作用。高酰基結(jié)冷膠具有以下優(yōu)良特性：剪切可逆的凝膠、熱可逆的凝膠、極好的香料散發(fā)性能、與其他親水性膠體復(fù)配性良好、和淀粉有協(xié)同作用、良好的持水性、有極佳賦型作用、彈性凝膠以及增強口感等。
目前結(jié)冷膠制備工藝存在發(fā)酵產(chǎn)率、純度不高以及發(fā)酵成本較高等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種低成本透明型高?；Y(jié)冷膠提取工藝，該工藝發(fā)酵成本低廉，工藝簡單，并且具備發(fā)酵產(chǎn)膠量、收率以及純度高的優(yōu)點。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
一種低成本透明型高?；Y(jié)冷膠提取工藝，其包括如下步驟：步驟1)微生物發(fā)酵，步驟2)發(fā)酵液預(yù)處理，步驟3)脫水處理，步驟4)醇溶，步驟5)重溶和過濾，步驟6)脫水和壓榨，步驟7)粉碎和干燥。
具體地，所述提取工藝包括如下步驟：
步驟1)微生物發(fā)酵：將少動鞘氨醇單孢菌CCTCCNo.M206058和少動鞘脂單胞菌液ATCC31461分別培養(yǎng)至濃度均為1×108個/mL，然后按照1∶1的體積比混合得到混合菌液，將混合菌液按照8％(體積比)的接種量接入發(fā)酵罐中培養(yǎng)，溫度31℃，PH值7.2，培養(yǎng)時間56小時，得到發(fā)酵液；
步驟2)發(fā)酵液預(yù)處理：往發(fā)酵液中加入3wt％的氯化鈉，攪拌均勻，用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2.0，得到結(jié)冷膠絮凝物；
步驟3)脫水處理：將步驟2)絮凝物利用帶式壓濾脫水機脫水處理，得到結(jié)冷膠濕纖維料；
步驟4)醇溶：將步驟3)得到的纖維料用5倍的90％(v/v)的乙醇溶解，調(diào)節(jié)pH值至7.0，攪拌2h，進行脫水處理，得到濕結(jié)冷膠纖維料；
步驟5)重溶和過濾：將濕結(jié)冷膠纖維料按照1g∶100ml的比例重新溶于水中，得到結(jié)冷膠液體，然后加入占結(jié)冷膠液體2倍體積的80％(v/v)乙醇，混合均勻，再經(jīng)膜過濾除去廢液，得到絮凝結(jié)冷膠；
步驟6)脫水和壓榨：將步驟5)得到的絮凝結(jié)冷膠利用帶式壓濾脫水機脫水，脫水后用臥螺式壓榨機壓榨到水分含量為55wt％的濕品結(jié)冷膠纖維料；
步驟7)粉碎和干燥：將步驟6)得到纖維料粉碎成結(jié)冷膠破碎料，再利用真空帶式干燥機在溫度63℃，真空度0.08Mpa，干燥2h后，包裝，得到結(jié)冷膠成品。
所述發(fā)酵培養(yǎng)基由如下重量份的原料制備而得：玉米秸稈酶解液12％，魚骨粉水解液10％，葡萄糖5％，麥麩2％，玉米淀粉2％，米糠提取物2％，磷酸二氫鉀0.02％，硫酸鎂0.01％，其余為水。
所述玉米秸稈酶解物按照如下工藝制備而得：將玉米秸稈投入到粉碎機中進行粉碎得到秸稈粉，然后紫外線照射15min，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡2小時，隨后添加占秸稈粉0.5％重量份的纖維素酶，升溫至50℃，保持50℃水解12小時，然后100℃滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得；
所述魚骨粉水解液按照如下工藝制備而得：
將魚骨粉置于反應(yīng)罐中，加入5M的鹽酸，在50℃溫度下攪拌水解12小時，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為7.2，即得；
所述米糠提取物按照如下工藝制備而得：
將米糠鋪成1cm厚度的平層，然后紫外線照射8min，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡1小時，隨后添加占米糠1％重量份的α-淀粉酶，升溫至70℃，保持70℃水解1小時，然后100℃滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：
本發(fā)明將兩種少動鞘脂單胞菌合理配伍，聯(lián)合發(fā)酵，相互促進，大大提高了發(fā)酵效率，發(fā)酵培養(yǎng)基成本較低，僅為常用培養(yǎng)基的一半。本發(fā)明工藝通過加堿金屬鹽和酸使發(fā)酵液產(chǎn)生絮凝，利用帶式壓濾脫水機脫水處理，去除了發(fā)酵液中的水分和部分雜質(zhì)；本發(fā)明將帶式壓濾脫水機應(yīng)用于結(jié)冷膠絮凝物脫水，具有自動化程度高、脫水效果好；不跑料的優(yōu)點；本發(fā)明制備的結(jié)冷膠純度和收率高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
以下將采用具體的實施例來對本發(fā)明作進一步的解釋，但是不應(yīng)當(dāng)看作是對本發(fā)明創(chuàng)新精神的限制。
實施例1
一種低成本透明型高?；Y(jié)冷膠提取工藝，其包括如下步驟：
步驟1)微生物發(fā)酵：將少動鞘氨醇單孢菌CCTCCNo.M206058(CN1970738A)和少動鞘脂單胞菌液ATCC 31461分別培養(yǎng)至濃度均為1×108個/mL，然后按照1∶1的體積比混合得到混合菌液，將混合菌液按照8％(體積比)的接種量接入發(fā)酵罐中培養(yǎng)，溫度31℃，PH值7.2，培養(yǎng)時間56小時，得到發(fā)酵液；
所述發(fā)酵培養(yǎng)基由如下重量份的原料制備而得：玉米秸稈酶解液12％，魚骨粉水解液10％，葡萄糖5％，麥麩2％，玉米淀粉2％，米糠提取物2％，磷酸二氫鉀0.02％，硫酸鎂0.01％，其余為水；
所述玉米秸稈酶解物按照如下工藝制備而得：
將玉米秸稈投入到粉碎機中進行粉碎得到秸稈粉，然后鋪成1cm厚度的平層，然后紫外線照射15min，紫外線強度為3000uW/cm2，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡2小時，隨后添加占秸稈粉0.5％重量份的纖維素酶(酶活力為3000U/g)，升溫至50℃，保持50℃水解12小時，然后100℃滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀(含水量20％重量份)，即得；
所述魚骨粉水解液按照如下工藝制備而得：
將魚骨粉置于反應(yīng)罐中，加入5M的鹽酸，在50℃溫度下攪拌水解12小時，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為7.2，即得；
所述米糠提取物按照如下工藝制備而得：
將米糠鋪成1cm厚度的平層，然后紫外線照射8min，紫外線強度為1000uw/cm2，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡1小時，隨后添加占米糠1％重量份的α-淀粉酶(36U/mg，Sigma公司)，升溫至70℃，保持70℃水解1小時，然后100℃滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得。
步驟2)發(fā)酵液預(yù)處理：往發(fā)酵液中加入3wt％的氯化鈉，攪拌均勻，用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2.0，得到結(jié)冷膠絮凝物；
步驟3)脫水處理：將步驟2)絮凝物利用帶式壓濾脫水機脫水處理，得到結(jié)冷膠濕纖維料；
步驟4)醇溶：將步驟3)得到的纖維料用5倍的90％(v/v)的乙醇溶解，調(diào)節(jié)pH值至7.0，攪拌2h，利用帶式壓濾脫水機進行脫水處理，得到濕結(jié)冷膠纖維料；
步驟5)重溶和過濾：將濕結(jié)冷膠纖維料按照1g∶100ml的比例重新溶于水中，得到結(jié)冷膠液體，然后加入占結(jié)冷膠液體2倍體積的80％(v/v)乙醇，混合均勻，再經(jīng)膜過濾除去廢液，得到絮凝結(jié)冷膠；
步驟6)脫水和壓榨：將步驟5)得到的絮凝結(jié)冷膠利用帶式壓濾脫水機脫水，脫水后用臥螺式壓榨機壓榨到水分含量為55wt％的濕品結(jié)冷膠纖維料；
步驟7)粉碎和干燥：將步驟6)得到纖維料粉碎成長度≤1cm的結(jié)冷膠破碎料，再利用真空帶式干燥機在溫度63℃，真空度0.08Mpa，干燥2h后，包裝，得到結(jié)冷膠成品。
實施例2
實施例1制備的結(jié)冷膠的性能參數(shù)：以100L發(fā)酵液為例。
對照組：僅采用CCTCCNo.M206058單菌株發(fā)酵生產(chǎn)結(jié)冷膠，其他步驟同實施例1；
實驗組：按照實施例1制備的結(jié)冷膠。
對照組高?；姆肿恿繛?61萬道爾頓，實驗組的結(jié)冷膠的平均分子量在163萬道爾頓。透光率的測定：稱取0.5樣品，加蒸餾水100ml，將燒杯置于80攝氏度水浴中，樣品溶解后加入2.7％的氯化鈣溶液2ml，補充蒸發(fā)水量至原體積，趁熱將膠溶液傾入比色皿，立即放入20攝氏度的恒溫箱中放置15分鐘，用分光光度計在497nm處測定透光率，用蒸餾水對照。
粘度測定方法：常溫下，4號轉(zhuǎn)子，30r/min條件測定。
膠體純度參加GB25535-2010。
膠體彈性試驗操作步驟參見：李龍偉等，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2011年第18期。
具體結(jié)果見表1：
表1
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或者聯(lián)想到的所有變形均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。