本發(fā)明屬于可得然膠生產(chǎn)技術(shù)及保存儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域，具體涉及一種可得然膠發(fā)酵液的保存方法。

背景技術(shù)：

可得然膠(Curdlan)是一種以葡萄糖、蔗糖等糖類為原料由土壤桿菌(Agrobacterium sp.)等微生物發(fā)酵而生產(chǎn)的高分子聚合物。它是一種由葡萄糖結(jié)構(gòu)單元以β-1,3-糖苷鍵連接而成的直鏈多糖。由于它具有在加熱條件下形成凝膠的獨(dú)特性質(zhì)，又被稱為熱凝膠，在臺(tái)灣地區(qū)被稱為卡德蘭膠。

我國衛(wèi)生部2006年第8號公告批準(zhǔn)可得然膠作為一種新型的食品添加劑。GB2760-2014版規(guī)定可得然膠可以作為穩(wěn)定劑、凝固劑和增稠劑，用于豆腐、面制品、肉制品、魚糜等食品中。美國FDA早在1996年就批準(zhǔn)可得然膠作為食品原輔料用于食品工業(yè)中。可得然膠是繼黃原膠、結(jié)冷膠后第三個(gè)被FDA批準(zhǔn)的微生物大分子膠。

可得然膠對人體安全無毒，不溶于水但可溶于堿性溶液而形成粘稠狀溶液。可得然膠作為食品添加劑被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，可改善產(chǎn)品的持水性、粘彈性、穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的口感。此外，在飼料、醫(yī)藥、建材以及石油開發(fā)等領(lǐng)域也具有良好的應(yīng)用前景。

目前可得然膠在生產(chǎn)過程中，發(fā)酵液下罐后在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)酵液的成膠下降很快，有時(shí)甚至在10小時(shí)內(nèi)發(fā)酵液成膠由原來的1500g/cm²左右降低至不成膠發(fā)散渣狀狀態(tài)，由于這種狀態(tài)下給生產(chǎn)造成很大的困擾及經(jīng)濟(jì)損失，尤其是在夏季高溫天氣，這種現(xiàn)象出現(xiàn)的尤為明顯。目前在行業(yè)內(nèi)沒有解決可得然膠生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，所采用的方法只是在可得然膠發(fā)酵結(jié)束后，在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理即使這樣，但這種現(xiàn)象仍頻繁發(fā)生，從而給生產(chǎn)安排調(diào)度上產(chǎn)生很大的障礙。且目前可得然膠在石油開采等工業(yè)化應(yīng)用中的作用日益的突出，但由于可得然膠粉劑成本較高在油田及工業(yè)化制品行業(yè)推廣應(yīng)用范圍有較大的局限性，據(jù)多次實(shí)驗(yàn)室物理模擬實(shí)驗(yàn)得出應(yīng)用可得然膠發(fā)酵液在石油開采應(yīng)用中取得的效果驚人，且成本能降低三分之二，這樣大部分的油田均能接受這對于可得然膠再石油開采中的應(yīng)用起到了一個(gè)很大的促進(jìn)作用。但是由于可得然膠發(fā)酵液多糖含量高，且易被大多數(shù)的微生物利用，造成發(fā)酵液的腐敗變質(zhì)，另外由于可得然膠菌體死亡自溶使其β-1,3-葡聚糖苷酶的釋放會(huì)使可得然膠解聚，造成產(chǎn)品的成膠降低或是不成膠，這也是可得然膠發(fā)酵液再應(yīng)用過程中一大障礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決夏季生產(chǎn)可得然膠發(fā)酵液易降解、腐敗變質(zhì)的問題以及可得然膠發(fā)酵液石油應(yīng)用過程中儲(chǔ)存劑運(yùn)輸問題，本發(fā)明提供了一種可得然膠發(fā)酵液保存的方法，采用該方法保存的可得然膠發(fā)酵液的效果突出，保質(zhì)期長，而且可得然膠的成膠性能不受影響反而得以提高。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種可得然膠發(fā)酵液的保存方法，包括以下步驟：

向發(fā)酵結(jié)束后的可得然膠發(fā)酵液中加入酸性溶液，混合攪拌，將發(fā)酵液調(diào)節(jié)pH至3～4.8后，然后放置備用。

優(yōu)選的，從可得然膠發(fā)酵液的保存效果來看，所述酸性溶液為檸檬酸、鹽酸、硝酸中的一種或多種所形成的酸性溶液。而其他酸，比如硫酸加入時(shí)會(huì)降低發(fā)酵液的成膠性能且應(yīng)用過程中存在很大的危險(xiǎn)性，因此不予采用。

優(yōu)選的，將酸性溶液加入水配制成酸性水溶液后再加入可得然膠發(fā)酵液中，所述酸性溶液的濃度為10-18％(w/w)，加水配制后的酸性水溶液的pH為1-2。

優(yōu)選的，所述放置備用為常溫下保存，常溫是指10～35℃。

具體的步驟如下：

(1)可得然膠發(fā)酵結(jié)束后，取80～120mL發(fā)酵液用酸性溶液調(diào)至pH至3～4.8，并計(jì)量所需酸性溶液的用量，依此估算出發(fā)酵罐中發(fā)酵液中所需酸性溶液的用量；

(2)將所需用量的酸性溶液加入水配制酸性水溶液；

(3)將酸性水溶液加入至發(fā)酵罐中，開啟攪拌，邊加酸性水溶液邊攪拌，直至調(diào)至pH為3～4.8；

(4)調(diào)完pH后放置備用。

步驟(2)中，酸性水溶液配置所需要的設(shè)備為玻璃鋼罐。

步驟(3)中，達(dá)到所需pH，需多次取樣進(jìn)行pH的測定；當(dāng)步驟(3)中計(jì)算的酸性水溶液用量的80～90％加入到發(fā)酵罐中時(shí)，停止加入，將該發(fā)酵液靜置30～60min后再次取樣測定，直至pH達(dá)到3～4.8；pH測定采用pHS-3E型酸度計(jì)進(jìn)行測定。

本發(fā)明的有益效果是：

該保存方法通過混合酸性溶液調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH，發(fā)酵液在低pH的條件才成膠不受影響反而有提高的趨勢，酸性溶液中的氫鍵增加了可得然膠結(jié)構(gòu)中的氫鍵結(jié)合力因此使其成膠提高，且低pH可以抑制菌體釋放的β-1,3-葡聚糖苷酶的活性繼而阻止可得然膠解聚，減少凝膠強(qiáng)度的降低或是不成膠現(xiàn)象。另外低pH可以抑制其他雜菌的滋生即使不在無菌條件下也可以放置較長的時(shí)間。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證在夏季常溫下，保質(zhì)期長達(dá)14-16天，冬季保質(zhì)期會(huì)相應(yīng)延長。

本發(fā)明操作簡單易行，且在操作過程中增加的成本可以忽略不計(jì)。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1中的可得然膠發(fā)酵液和未處理的可得然膠發(fā)酵液的凝膠強(qiáng)度。

圖2是實(shí)施例2中的可得然膠發(fā)酵液和未處理的可得然膠發(fā)酵液的凝膠強(qiáng)度。

圖3是實(shí)施例3中的可得然膠發(fā)酵液和未處理的可得然膠發(fā)酵液的凝膠強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種可得然膠發(fā)酵液保存的方法，包括以下步驟：

(1)可得然膠發(fā)酵結(jié)束后，取100mL發(fā)酵液用酸性溶液調(diào)至pH至3.5，并計(jì)量所需酸性溶液的用量，依此估算出發(fā)酵罐中發(fā)酵液中所需酸性溶液的用量；

其中，酸性溶液是鹽酸溶液

(2)將所需用量的酸性溶液加入水配制酸性水溶液，酸性溶液和水的質(zhì)量比例為1：1，配制后酸性水溶液的pH為1-2；

(3)將酸性水溶液用泵打入發(fā)酵罐中，開啟攪拌，邊加酸性水溶液邊攪拌，當(dāng)大部分酸性溶液(90％)加入后，停止加入，將該發(fā)酵液靜置45min后再次取樣測定，直至達(dá)到3.5；

(4)調(diào)完pH后常溫下靜置保存。

每天取樣檢測可得然膠發(fā)酵液的凝膠強(qiáng)度(單位：g/cm²),測定凝膠強(qiáng)度的儀器采用美國博勒飛的GT3型質(zhì)構(gòu)儀。以未調(diào)節(jié)的發(fā)酵液作對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1，圖1。

表1

從表1可以看出，本發(fā)明的保存方法得到的可得然膠的保質(zhì)期較長，16天未見有腐敗現(xiàn)象，而成膠性能剛開始比未做處理的可得然膠發(fā)酵液的要高，然后隨著保存期的延長，成膠性能稍有下降，但這并不影響可得然膠發(fā)酵液的總體成膠性能。實(shí)施例1的方法保存可得然膠的發(fā)酵液的保質(zhì)期為16天。

實(shí)施例2

一種可得然膠發(fā)酵液保存的方法，包括以下步驟：

(1)可得然膠發(fā)酵結(jié)束后，取100mL發(fā)酵液用酸性溶液調(diào)至pH至4.0，并計(jì)量所需酸性溶液的用量，依此估算出發(fā)酵罐中發(fā)酵液中所需酸性溶液的用量；

其中，酸性溶液是檸檬酸溶液。

(2)將所需用量的酸性溶液加入水配制酸性水溶液，酸性溶液和水的質(zhì)量比例為1：1，配制后酸性水溶液的pH為1-2；

(3)將酸性水溶液用泵打入發(fā)酵罐中，開啟攪拌，邊加酸性水溶液邊攪拌，當(dāng)大部分酸性溶液(95％)加入后，停止加入，將該發(fā)酵液靜置45min后再次取樣測定，直至達(dá)到4.0；

(4)調(diào)完pH后常溫下靜置保存。

每天取樣檢測可得然膠發(fā)酵液的凝膠強(qiáng)度(單位：g/cm²)。以未調(diào)節(jié)的發(fā)酵液作對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2，圖2。實(shí)施例2的方法保存可得然膠的發(fā)酵液的保質(zhì)期為16天。

表2

實(shí)施例3

一種可得然膠發(fā)酵液保存的方法，包括以下步驟：

(1)可得然膠發(fā)酵結(jié)束后，取100mL發(fā)酵液用酸性溶液調(diào)至pH至4.0，并計(jì)量所需酸性溶液的用量，依此估算出發(fā)酵罐中發(fā)酵液中所需酸性溶液的用量；

其中，酸性溶液是硝酸溶液。

(2)將所需用量的酸性溶液加入水配制酸性水溶液，酸性溶液和水的質(zhì)量比例為1：1，配制后酸性水溶液的pH為1-2；

(3)將酸性水溶液用泵打入發(fā)酵罐中，開啟攪拌，邊加酸性水溶液邊攪拌，當(dāng)大部分酸性溶液(95％)加入后，停止加入，將該發(fā)酵液靜置45min后再次取樣測定，直至達(dá)到4.8；

(4)調(diào)完pH后常溫下靜置保存。

每天取樣檢測可得然膠發(fā)酵液的凝膠強(qiáng)度(單位：g/cm²)。以未調(diào)節(jié)的發(fā)酵液作對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和圖3。實(shí)施例3的方法保存可得然膠的發(fā)酵液的保質(zhì)期為16天。

表3

對比例1

一種可得然膠發(fā)酵液保存的方法，包括以下步驟：

(1)可得然膠發(fā)酵結(jié)束后，取100mL發(fā)酵液用酸性溶液調(diào)至pH至2.0或5.2，并計(jì)量所需酸性溶液的用量，依此估算出發(fā)酵罐中發(fā)酵液中所需酸性溶液的用量；

其中，酸性溶液是鹽酸溶液。

(2)將所需用量的酸性溶液加入水配制酸性水溶液，酸性溶液和水的質(zhì)量比例為1：1，配制后酸性水溶液的pH 1-2；

(3)將酸性水溶液用泵打入發(fā)酵罐中，開啟攪拌，邊加酸性水溶液邊攪拌，直至調(diào)至pH為2.0或5.2；

(4)調(diào)完pH后常溫下靜置保存。

每天取樣檢測可得然膠發(fā)酵液的凝膠強(qiáng)度(單位：g/cm²)。以未調(diào)節(jié)的發(fā)酵液作對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4。

表4

結(jié)論：由表4可得，當(dāng)可得然膠的發(fā)酵液pH調(diào)節(jié)至2.0時(shí)，發(fā)酵液成膠急劇下降幾乎呈現(xiàn)不成形狀態(tài)，因當(dāng)pH2.0時(shí)可得然膠結(jié)構(gòu)遭到破壞，繼而造成不成膠現(xiàn)象。當(dāng)pH調(diào)節(jié)至5.2時(shí)，該pH接近中性發(fā)酵液易滋生微生物造成發(fā)酵液污染變質(zhì)且發(fā)酵液放置過程中發(fā)酵液中的菌體不斷死亡破裂使細(xì)胞內(nèi)的β-1,3-葡聚糖苷酶得以釋放，繼而降解可得然膠產(chǎn)物影響產(chǎn)品凝膠性能。