專利名稱：一種生產速溶黃原膠的制劑及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明屬于微生物技術領域，具體涉及一種生產速溶黃原膠的制劑及其使用方法。
背景技術：
黃原膠又稱漢生膠，是黃單胞桿菌以碳水化合物為原料，經發(fā)酵生產的一種用途廣泛的微生物多糖，黃原膠可溶于冷水及熱水中，充分水合后形成高粘度溶液，具有高效的增稠作用，良好的耐溫、耐鹽、耐熱以及耐酸堿性。黃原膠水溶性好，充分水合后形成高粘度溶液，是當前國際上集增稠、懸浮、乳化、穩(wěn)定于于一體.性能最優(yōu)越的生物膠；可作為乳化齊U、穩(wěn)定劑、凝膠增稠劑、浸潤劑、膜成型劑等；被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化工、石油等領域。黃原膠做為一種天然高分子多糖，由于其較強的親水性，當進入水中時，它的最外層與水接觸，立即吸收大量水分，體積膨脹成膠團，在膠團表面形成膠質屏障層，延緩了水分的繼續(xù)向內層的傳質過程，降低了黃原膠的溶解速度，延長了溶解時間，從而妨礙了黃原膠粘度的完全釋放。其溶解過程需要經歷兩個步驟，首先是溶劑分子滲入高聚物內部，使高聚物溶脹，然后是高分子均勻分布在溶劑中，達到完全溶解。然而溶解過程中易形成魚眼，即膠在水中顆粒表面由于水溶脹而形成膠質層，此時分子鏈并未形成能自由運動的無規(guī)線團；這些膠質層延緩了水分子向膠體內部滲透的過程，并且使顆粒之間發(fā)生膠結形成塊狀，形成表面是初期凍膠而內部是干芯的大塊，降低了其使用效率。為了解決黃原膠顆粒的溶解速度，許多廠家采用多種方法進行解決生產所謂的“速溶型黃原膠”，如使用攪拌使其分散、添加表面活性劑、延長浸泡時間等，這些方法僅僅是促進黃原膠在水溶液中的分散，而尚未達到真正的速溶。另一方面，黃原膠的產量取決于黃原膠菌株的產膠率，現有黃單胞菌菌種存在產量不高，并且現有以黃原膠為主的生物多糖產品也普遍存在水溶液粘度不穩(wěn)定，在高溫條件下產品質量下降等問題， 因此選育和利用現有技術中產黃原膠的微生物菌株，研發(fā)高效產膠混合菌劑，顯得非常重要。研究開發(fā)出產量更高，水溶性更好的黃原膠，改善其水溶性，縮短溶解時間，對擴大其應用范圍，有重要影響。

發(fā)明內容
為了克服現有技術的不足，本發(fā)明人在現有技術的基礎上，進行了大量探索和試驗，獲得一種生產速溶黃原膠的菌劑及其使用方法。本發(fā)明方法制備的速溶性黃原膠，在滿足快速分散的條件下，同時滿足其粘度和增稠性能的釋放和穩(wěn)定，真正達到速溶，其針對黃原膠在使用過程中水溶液分散和性能釋放問題，提供了一種速溶黃原膠的生產方法，具體技術方案如下:本發(fā)明一種速溶黃原膠的生產方法是通過以下步驟實現的:一、黃原膠制備(I)混合發(fā)酵液的制備:將黃單胞菌混合菌液:野油菜黃單胞菌Xanthomonas.CampestrisATCC19046(參見 MPROVED XANTHAN GUM, W0201011249, 2010)和黃單胞菌Xanthomonas.SP CGMCCNO:3624 (CN101906390A)和黃單抱菌 Xanthomonas axonopodisATCC17915 (參見 Bacteriocins and temperate phage of Xanthomonas campestrispv.Glycines,1987)以及東方伊薩酵母(Issatchenkia orientalis Zl)CCTCCM2010167(參見CN102102084)，四種菌液體積比為5: 3: 2: 1，接種，菌液中菌體的濃度均約為lX107-lX108CFU/mL，按照5% (體積比)的接種量接入種子罐中進行培養(yǎng)，在溫度為30°C，PH值7.2的條件下，培養(yǎng)15小時得到種子培養(yǎng)液，按照2% (種子培養(yǎng)液:發(fā)酵液體積比2% )的接種比例轉入發(fā)酵罐中培養(yǎng)，溫度30°C，PH值7.2，培養(yǎng)時間70-80小時，得到發(fā)酵液；其中種子罐培養(yǎng)基:葡萄糖2.5%、牛肉膏 3%、K2HP04 3H200.2 %, Na2HP040.2 %、生物素 0.5 %、MgS04 7H200.2%、尿素 0.025%，115°C滅菌 15min ；發(fā)酵罐培養(yǎng)基組分:葡萄糖10%、玉米漿 0.5%、牛肉膏3%、MgS04 7H200.2%、K2HP04 3H200.2%、FeS040.0001%,VB10.00001%, pH7.0 7.2。(2)發(fā)酵液后處理制備黃原膠顆?？梢圆捎帽绢I域常規(guī)的后處理加工黃原膠顆粒的方法，也可以按照如下步驟:發(fā)酵液中加入氯化鈣，加入量為發(fā)酵液重0.8%，加入后攪拌15min，然后按1: 3比例加入濃度為85-90%的酒精，混合攪拌0.5h使黃原膠多糖呈纖維狀沉淀析出，將沉淀物料泵入離心機進行固液分離，分離的廢酒精液回蒸餾塔儲罐，分離的多糖纖維再次用90%的酒精進行脫水處理，處理后泵入離心機進行固液分離；分離的纖維狀物料經擠壓脫水后在真空條件下75°C干燥，將干燥后的物料用粉碎機進行粉碎，在粉碎過程中不斷添加黃原膠物料0.5 %的單甘脂，并在振動篩中加裝篩網控制黃原膠粒度在60-120目，篩分后進行包裝。二黃原膠溶液配制配制濃度為3.0 10.0% (即每3.0 10.0g黃原膠溶解于IOOml水)的黃原膠水溶液。三表面活性劑的添加在攪拌狀態(tài)下，向步驟二制備的黃原膠溶液中加入表面活性劑，所述表面活性劑為:N—脂酰氨基酸型表面活性劑:司盤60:聚山梨酯-80為質量比5: 4: 1，持續(xù)攪拌使溶液粘度趨于穩(wěn)定，經噴霧冷凍干燥獲得速溶黃原膠產品。所述步驟(二)黃原膠溶液中加入表面活性劑，持續(xù)攪拌5 10小時或溶液粘度趨于穩(wěn)定。所述步驟(3)采用國內噴霧冷凍干燥機，參數設置為:噴霧冷凍溫度:-10 -15°C、冷阱溫度:_50 _60°C、噴霧壓力:3_7bar。本發(fā)明方法獲得如下有益效果:I本發(fā)明操作方法簡便，反應條件溫和，得到的黃原膠原料的分子量范圍為2X 106 2X107，該分子量范圍的黃原膠原料多種生理活性更佳；其生產出的黃原膠多糖產品質量穩(wěn)定，產品粘度相比類似產品明顯升高，應用指標優(yōu)越，并改善了原有類似產品生產工藝，生產過程安全.
2通過添加特定的表面活性劑，增加黃原膠在水溶解過程的分散，防止結團或形成“魚眼”，使黃原膠分子在溶液伸展狀態(tài)下去除水分，避免干燥過程中黃原膠分子相互纏繞團聚，形成分子間排列相對緊密的構造，其水溶性改善明顯，15min以內能夠實現完全溶脹，不形成“魚眼”結構，提高使用效率。下表為黃原膠溶液粘度測量(1%黃原膠溶液，布氏粘度計，3#轉子,常溫，60rpm)
權利要求
1.一種生產速溶黃原膠的制劑，其特征在于:由下述原料制備而成: 野油菜黃單胞菌ATCC19046，黃單胞菌CGMCC3624，黃單孢菌ATCC17915， 東方伊薩酵母CCTCC M2010167 ;上述四種原料的體積比為5: 3: 2: I ;其使用方法見權利要求2。
2.用權利要求1所述的菌劑生產速溶黃原膠的方法，其特征在于: (1)混合發(fā)酵液的制備:將權利要求1所述菌劑按照5%體積比的接種量接入種子罐中進行培養(yǎng)，在溫度為30°C，PH值7.2的條件下，培養(yǎng)15小時得到種子培養(yǎng)液，按照2%的接種比例轉入發(fā)酵罐中培養(yǎng)，溫度30°C，PH值7.2，培養(yǎng)時間70-80小時，得到發(fā)酵液； (2)發(fā)酵液處理制備黃原膠顆粒 (3)黃原膠溶液配制:配制濃度為3.0%的黃原膠水溶液 (4)表面活性劑的添加: 在攪拌狀態(tài)下，向步驟(3)制備的黃原膠水溶液中加入表面活性劑，添加量為黃原膠干重的0.5-2%，持續(xù)攪拌使溶液粘度趨于穩(wěn)定，經噴霧冷凍干燥獲得速溶黃原膠產品，所述表面活性劑是N-脂酰氨基酸型表面活性劑:司盤60:聚山梨酯-80按照質量比5:4:1制備而成。
3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，步驟(I)中種子罐培養(yǎng)基: 葡萄糖 2.5%、牛肉膏 3%、K2HP04 3H200.2 %、Na2HP040.2 %、生物素 0.5 %、MgS04 7H200.2%、尿 素 0.025%，其余為水，115°C滅菌 15min ； 發(fā)酵罐培養(yǎng)基組分: 葡萄糖 10 %、玉米漿 0.5%、牛肉膏3%、MgS04 7H200.2 %, K2HP04 3H200.2 %,FeS040.0001%,VB10.00001%，其余為水，pH7.0 7.2。
4.權利要求1所述制劑在制備速溶黃原膠中的應用。
全文摘要
本發(fā)明屬于微生物技術領域，公開了一種制備黃原膠的制劑，其由野油菜黃單胞菌、黃單胞菌、黃單孢菌以及東方伊薩酵母四者按照體積比為5∶3∶2∶1混合發(fā)酵制備黃原膠，其產率得提高，其菌種之間互相協同，互不拮抗，制備的黃原膠產量高，速溶，無魚眼，具有廣闊的應用前景。
文檔編號C12N1/16GK103087959SQ201310032159
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權日2013年1月29日
發(fā)明者李德衡, 嚴紀文, 李樹標, 劉元濤, 劉建陽, 李玉成, 王玉杰 申請人:左英龍