專利名稱：兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是通過微生物分步 發(fā)酵生產(chǎn)食用纖維素。
背景技術(shù)：
椰子水通過微生物的作用，經(jīng)發(fā)酵工藝生產(chǎn)乳白色或透明的可食 用的纖維素凝膠，俗稱"椰果"或"納塔"。目前，"椰果"的生產(chǎn)主 要是將膠膜醋酸桿菌接入自然發(fā)酵的椰子水中，利用自然發(fā)酵后的椰 子水獨特的營養(yǎng)成分，以及膠膜醋酸桿菌在椰子水中生長并能產(chǎn)生纖維素的特性，獲得可食用的纖維素。如專利CN 1066926C所述的 生產(chǎn)方法，就闡述了利用椰子水來生產(chǎn)"椰果"的生產(chǎn)方法。上述方 法需要大量的椰子水作為生產(chǎn)原料，而我國僅南海熱帶地區(qū)盛產(chǎn)椰 子，隨著"椰果"產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，椰子資源已日趨緊張，禾U用 椰子水作為原料生產(chǎn)"椰果"受到地域及季節(jié)的較大限制。此外，新 鮮的椰子水在儲存、運輸過程中自然發(fā)酵，受自然界中各種雜菌的影 響較大，原料的安全衛(wèi)生難以得到保障。《海南師范學院學報》2005年第3期71-75頁，公開了一種"納 塔"的生產(chǎn)方法將西瓜皮汁、黃豆汁、橘子汁或菠蘿汁與椰子水按 一定比例搭配作為培養(yǎng)基(其中椰子水所占的比例較大)的主要成分， 然后接入產(chǎn)纖維的菌株來生產(chǎn)"納塔"，但本方法仍需要大量的椰子水作為培養(yǎng)基，另外，用果汁或蔬菜汁作為培養(yǎng)基生產(chǎn)成本較高且受 季節(jié)的限制?！渡锛夹g(shù)》1999年第3期27-30頁，公開了利用人工配制的培 養(yǎng)基來生產(chǎn)纖維素的方法，其方法是將膠醋桿菌直接接入到以蔗糖、 酵母浸膏、蛋白胨、磷酸氫二鈉、檸檬酸、乙醇、水等為主要成分的 培養(yǎng)基中，培養(yǎng)6-7天，獲得纖維素；《西北輕工業(yè)學院學報》2002 年第5期69-71頁公開了一種利用醋酸桿菌產(chǎn)纖維素的方法，其生產(chǎn) 方法是在蔗糖、蛋白胨、酵母膏、磷酸氫二鈉、乙醇、檸檬酸等為主 要成分的培養(yǎng)基中添加一定量的蘋果原汁，使醋酸桿菌在生長的過程 中獲得足夠的營養(yǎng)源，從而獲得一定產(chǎn)量的纖維素?！妒称饭I(yè)科技》 2006年第6期121-122頁公開了一種利用茶葉水、白砂糖為原料生產(chǎn) 細菌纖維素的方法，其方法是將紅茶葉、白砂糖、水等滅菌冷卻后添 加一定量的活性干酵母作為培養(yǎng)基，然后接入木醋桿菌，發(fā)酵9-10 天后獲得一定產(chǎn)量的纖維素。上述方法都是將產(chǎn)纖維的微生物接入配 制的培養(yǎng)基中，通過產(chǎn)纖維的微生物直接發(fā)酵來獲得纖維素，所配制 的培養(yǎng)基不含椰子水成分，但培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分與自然發(fā)酵后的椰子 水的營養(yǎng)成分差異較大，因此生產(chǎn)周期長，產(chǎn)量低，生產(chǎn)出來的纖維 素凝膠質(zhì)量差，往往難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有"椰果"生產(chǎn)技術(shù)的不足而提供一種兩 步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其是利用微生物進行分步發(fā)酵生產(chǎn)可食 用纖維素。本發(fā)明提出的技術(shù)方案是這樣的第一步發(fā)酵將微生物生長所需要的氮源、碳源、無機鹽加入到 水中配成液體培養(yǎng)基，按重量百分比計液體培養(yǎng)基中含有氮源 0. 1~10%、碳源2 10%、無機鹽0 10%;配成的液體培養(yǎng)基，調(diào)整培養(yǎng)基pH值為3.0 6.5，經(jīng)高溫滅菌消毒，冷卻后，按0. 1~5%的接種 量接入微生物菌種進行發(fā)酵，發(fā)酵溫度為20~50攝氏度，發(fā)酵1~7天。所述氮源是無機氮或有機氮，如無機氮是硫酸銨或氯化銨，有機氮是蛋白質(zhì)或氨基酸，也可以是富含蛋白質(zhì)的酵母粉、酵母浸膏、蛋白胨、蛋白粉或牛肉膏中的一種或二者以上混合；所述碳源是各種 碳水化合物，包括淀粉糖、蔗糖或果葡糖等；所述無機鹽是指對微生 物生長有促進作用的無機化合物，包括硫酸鎂、氯化鈣、磷酸二氫鉀、 磷酸氫二鈉或氯化鈉中的一種或二者以上混合；所述微生物菌種是醋 酸菌、乳酸菌或黑曲霉霉菌?？梢愿鶕?jù)需要在液體培養(yǎng)基中加入占總重量10 65%的天然果汁 或蔬菜汁。第二步發(fā)酵將第一步發(fā)酵獲得的發(fā)酵液過濾，然后在發(fā)酵液中補充氮源、碳源和無機鹽，其中氮源0. 1~10%、碳源2~10%、無機 鹽0~10%，發(fā)酵液作為第二步發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分，發(fā)酵液占第二 步發(fā)酵培養(yǎng)基總重量的30~100%，優(yōu)選60% — 80%，余量為水，然 后用酸調(diào)節(jié)pH值至2. 0~5. 5，優(yōu)選4.0，煮沸滅菌，冷卻后接入產(chǎn) 纖維的微生物菌種，發(fā)酵溫度為20 40攝氏度，發(fā)酵2 10天，即可得到纖維素凝膠。所述氮源是無機氮或有機氮，如無機氮是硫酸銨或氯化銨，有 機氮是蛋白質(zhì)或氨基酸，也可以是富含蛋白質(zhì)的酵母粉、酵母浸膏、 蛋白胨、蛋白粉、牛肉膏中的一種或二者以上混合；所述碳源是各種 碳水化合物，包括淀粉糖、蔗糖或果葡糖等；所述無機鹽是指對微生 物生長有促進作用的無機化合物，包括硫酸鎂、氯化鈣、磷酸二氫鉀、 磷酸氫二鈉、氯化鈉中的一種或二者以上混合。所述產(chǎn)纖維的微生物 菌種是木醋桿菌。本發(fā)明利用兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，無需以椰子水為原 料就可以生產(chǎn)，完全可以脫離傳統(tǒng)"椰果"生產(chǎn)在地域和季節(jié)方面的 限制，并且成本較低。由于人工控制整個發(fā)酵過程，與采用自然發(fā)酵 的椰子水作為生產(chǎn)原料相比，具有更衛(wèi)生、安全的優(yōu)點。采用本法生 產(chǎn)的食用纖維素，在產(chǎn)量和質(zhì)量上完全可以與傳統(tǒng)的"椰果"相媲美。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應當理解，這些實施 例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明要求保護的范圍。 實施例1蛋白粉50克，蔗糖100克，硫酸鎂10克、氯化鈣10克、磷酸 二氫鉀10克、氯化鈉10克，水1千克，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至5.0, 制得第一步發(fā)酵用培養(yǎng)基，將培養(yǎng)基在121攝氏度下熱殺菌10分鐘， 冷卻后接入醋酸菌，28攝氏度條件下發(fā)酵3天，發(fā)酵液過濾后備用。 向上述用醋酸菌發(fā)酵后的發(fā)酵液中加入白砂糖50克，硫酸鎂5克，攪拌溶解，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3.0，煮沸20分鐘滅菌，乘熱裝入淺 盤，冷卻后接入木醋桿菌菌種，30攝氏度條件下靜置發(fā)酵4天后收 獲可食用纖維凝膠。 實施例2酵母膏10克，蔗糖50克，硫酸鎂5克、氯化鈣5克、磷酸二氫 鉀5克、氯化鈉5克，菠蘿汁500克，水500克，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值 至4.0，制得第一步發(fā)酵用培養(yǎng)基，將培養(yǎng)基在IIO攝氏度下熱殺菌 5分鐘，冷卻后接入乳酸菌，28攝氏度條件下發(fā)酵2天，發(fā)酵液過濾 后備用。向上述用乳酸菌發(fā)酵后的發(fā)酵液中加入白砂糖80克，硫酸 銨5克，攪拌溶解，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.0，煮沸20分鐘滅菌，乘 熱裝入淺盤，冷卻后接入木醋桿菌菌種，28攝氏度條件下靜置發(fā)酵5 天后收獲可食用纖維凝膠。實施例3酵母粉50克，蔗糖50克，硫酸鎂10克、磷酸二氫鉀10克、硫酸銨 10克，水1千克，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至5.5制得第一步發(fā)酵用培養(yǎng)基， 將培養(yǎng)基在121攝氏度下熱殺菌5分鐘，冷卻后接入黑曲霉，25攝 氏度條件下發(fā)酵3天，發(fā)酵液過濾后備用。向上述用黑曲霉發(fā)酵后的 發(fā)酵液中加入白砂糖50克，硫酸鎂10克，攪拌溶解，用鹽酸調(diào)節(jié) pH值至4.0，煮沸15分鐘滅菌，乘熱裝入淺盤，冷卻后接入木醋桿 菌菌種，30攝氏度條件下靜置發(fā)酵5天后收獲可食用纖維凝膠。
權(quán)利要求
1、一種兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特征在于包括兩步驟第一步發(fā)酵將微生物生長所需要的氮源、碳源、無機鹽加入到水中配成液體培養(yǎng)基，按重量百分比計液體培養(yǎng)基中含有氮源0.1～10％、碳源2～10％、無機鹽0～10％；配成的液體培養(yǎng)基，調(diào)整培養(yǎng)基pH值為3.0～6.5，經(jīng)高溫滅菌消毒，冷卻后，按0.1～5％的接種量接入微生物菌種進行發(fā)酵，發(fā)酵溫度為20～50攝氏度，發(fā)酵1～7天；第二步發(fā)酵將第一步發(fā)酵獲得的發(fā)酵液過濾，然后在發(fā)酵液中補充氮源、碳源和無機鹽，其中氮源0.1～10％、碳源2～10％、無機鹽0～10％，發(fā)酵液作為第二步發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分，發(fā)酵液占第二步發(fā)酵培養(yǎng)基總重量的30～100％，優(yōu)選60％～80％，余量為水，然后用酸調(diào)節(jié)pH值至2.0～5.5，優(yōu)選4.0，煮沸滅菌，冷卻后接入產(chǎn)纖維的微生物菌種，發(fā)酵溫度為20～40攝氏度，發(fā)酵2～10天，即可得到纖維素凝膠。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特 征在于所述氮源是無機氮或有機氮。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特 征在于所述無機氮是硫酸銨或氯化銨。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特征在于所述有機氮是蛋白質(zhì)或氨基酸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特征在于所述有機氮酵母粉、酵母浸膏、蛋白胨、蛋白粉或牛肉膏中 的一種或二者以上混合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特 征在于所述碳源是各種碳水化合物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特 征在于所述碳水化合物是淀粉糖、蔗糖或果葡糖。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特 征在于所述無機鹽是硫酸鎂、氯化鈣、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉或 氯化鈉中的一種或二者以上混合。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特 征在于所述第一步發(fā)酵過程的微生物菌種是醋酸菌、乳酸菌或黑曲 霉霉菌。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，其特征在于所述產(chǎn)纖維的微生物菌種是木醋桿菌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩步發(fā)酵法生產(chǎn)可食用纖維素，具體的說是通過兩步發(fā)酵的方法生產(chǎn)食用纖維素，首先將氮源、碳源、無機鹽加入到水中配成液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基經(jīng)高溫滅菌消毒、冷卻后，接入微生物菌種進行發(fā)酵；其次將第一步發(fā)酵獲得的發(fā)酵液過濾，然后在發(fā)酵液中補充氮源、碳源和無機鹽，以此為基礎(chǔ)配制第二步發(fā)酵培養(yǎng)基，然后調(diào)節(jié)pH值，煮沸滅菌，冷卻后接入產(chǎn)纖維的微生物菌種發(fā)酵，即可得到纖維素凝膠。本發(fā)明采用人工配制培養(yǎng)基來制備食用纖維素，突破了目前以椰子水為生產(chǎn)原料的限制，解決原料在地域和季節(jié)方面的問題，成本低，具有衛(wèi)生、安全的優(yōu)點，生產(chǎn)的食用纖維素在產(chǎn)量和質(zhì)量上完全可以與傳統(tǒng)的“椰果”相媲美。
文檔編號C12R1/02GK101265489SQ20081010022
公開日2008年9月17日 申請日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月12日
發(fā)明者鐘春燕 申請人:鐘春燕