兩步發酵法生產可食用纖維素的製作方法
2023-12-07 19:59:06
專利名稱：兩步發酵法生產可食用纖維素的製作方法
技術領域：
本發明是屬於微生物發酵技術領域，具體的說是通過微生物分步 發酵生產食用纖維素。
背景技術：
椰子水通過微生物的作用，經發酵工藝生產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"的生產主 要是將膠膜醋酸桿菌接入自然發酵的椰子水中，利用自然發酵後的椰 子水獨特的營養成分，以及膠膜醋酸桿菌在椰子水中生長並能產生纖維素的特性，獲得可食用的纖維素。如專利CN 1066926C所述的 生產方法，就闡述了利用椰子水來生產"椰果"的生產方法。上述方 法需要大量的椰子水作為生產原料，而我國僅南海熱帶地區盛產椰 子，隨著"椰果"產業規模的不斷擴大，椰子資源已日趨緊張，禾U用 椰子水作為原料生產"椰果"受到地域及季節的較大限制。此外，新 鮮的椰子水在儲存、運輸過程中自然發酵，受自然界中各種雜菌的影 響較大，原料的安全衛生難以得到保障。《海南師範學院學報》2005年第3期71-75頁，公開了一種"納 塔"的生產方法將西瓜皮汁、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基(其中椰子水所佔的比例較大)的主要成分， 然後接入產纖維的菌株來生產"納塔"，但本方法仍需要大量的椰子水作為培養基，另外，用果汁或蔬菜汁作為培養基生產成本較高且受 季節的限制。《生物技術》1999年第3期27-30頁，公開了利用人工配製的培 養基來生產纖維素的方法，其方法是將膠醋桿菌直接接入到以蔗糖、 酵母浸膏、蛋白腖、磷酸氫二鈉、檸檬酸、乙醇、水等為主要成分的 培養基中，培養6-7天，獲得纖維素；《西北輕工業學院學報》2002 年第5期69-71頁公開了一種利用醋酸桿菌產纖維素的方法，其生產 方法是在蔗糖、蛋白腖、酵母膏、磷酸氫二鈉、乙醇、檸檬酸等為主 要成分的培養基中添加一定量的蘋果原汁，使醋酸桿菌在生長的過程 中獲得足夠的營養源，從而獲得一定產量的纖維素。《食品工業科技》 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 細菌纖維素的方法，其方法是將紅茶葉、白砂糖、水等滅菌冷卻後添 加一定量的活性乾酵母作為培養基，然後接入木醋桿菌，發酵9-10 天后獲得一定產量的纖維素。上述方法都是將產纖維的微生物接入配 制的培養基中，通過產纖維的微生物直接發酵來獲得纖維素，所配製 的培養基不含椰子水成分，但培養基的營養成分與自然發酵後的椰子 水的營養成分差異較大，因此生產周期長，產量低，生產出來的纖維 素凝膠質量差，往往難以滿足工業化生產的要求。發明內容本發明的目的是針對現有"椰果"生產技術的不足而提供一種兩 步發酵法生產可食用纖維素，其是利用微生物進行分步發酵生產可食 用纖維素。本發明提出的技術方案是這樣的第一步發酵將微生物生長所需要的氮源、碳源、無機鹽加入到 水中配成液體培養基，按重量百分比計液體培養基中含有氮源 0. 1~10%、碳源2 10%、無機鹽0 10%;配成的液體培養基，調整培養基pH值為3.0 6.5，經高溫滅菌消毒，冷卻後，按0. 1~5%的接種 量接入微生物菌種進行發酵，發酵溫度為20~50攝氏度，發酵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，有機氮是蛋白質或胺基酸，也可以是富含蛋白質的酵母粉、酵母浸膏、蛋白腖、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，包括澱粉糖、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、乳酸菌或黑麴黴黴菌。可以根據需要在液體培養基中加入佔總重量10 65%的天然果汁 或蔬菜汁。第二步發酵將第一步發酵獲得的發酵液過濾，然後在發酵液中補充氮源、碳源和無機鹽，其中氮源0. 1~10%、碳源2~10%、無機 鹽0~10%，發酵液作為第二步發酵培養基的主要成分，發酵液佔第二 步發酵培養基總重量的30~100%，優選60% — 80%，餘量為水，然 後用酸調節pH值至2. 0~5. 5，優選4.0，煮沸滅菌，冷卻後接入產 纖維的微生物菌種，發酵溫度為20 40攝氏度，發酵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 機氮是蛋白質或胺基酸，也可以是富含蛋白質的酵母粉、酵母浸膏、 蛋白腖、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，包括澱粉糖、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。所述產纖維的微生物 菌種是木醋桿菌。本發明利用兩步發酵法生產可食用纖維素，無需以椰子水為原 料就可以生產，完全可以脫離傳統"椰果"生產在地域和季節方面的 限制，並且成本較低。由於人工控制整個發酵過程，與採用自然發酵 的椰子水作為生產原料相比，具有更衛生、安全的優點。採用本法生 產的食用纖維素，在產量和質量上完全可以與傳統的"椰果"相媲美。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應當理解，這些實施 例僅用於說明本發明而不用於限制本發明要求保護的範圍。 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，用鹽酸調節pH值至5.0, 製得第一步發酵用培養基，將培養基在121攝氏度下熱殺菌10分鐘， 冷卻後接入醋酸菌，28攝氏度條件下發酵3天，發酵液過濾後備用。 向上述用醋酸菌發酵後的發酵液中加入白砂糖50克，硫酸鎂5克，攪拌溶解，用鹽酸調節pH值至3.0，煮沸20分鐘滅菌，乘熱裝入淺 盤，冷卻後接入木醋桿菌菌種，30攝氏度條件下靜置發酵4天後收 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，用鹽酸調節pH值 至4.0，製得第一步發酵用培養基，將培養基在IIO攝氏度下熱殺菌 5分鐘，冷卻後接入乳酸菌，28攝氏度條件下發酵2天，發酵液過濾 後備用。向上述用乳酸菌發酵後的發酵液中加入白砂糖80克，硫酸 銨5克，攪拌溶解，用鹽酸調節pH值至4.0，煮沸20分鐘滅菌，乘 熱裝入淺盤，冷卻後接入木醋桿菌菌種，28攝氏度條件下靜置發酵5 天后收穫可食用纖維凝膠。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，用鹽酸調節pH值至5.5製得第一步發酵用培養基， 將培養基在121攝氏度下熱殺菌5分鐘，冷卻後接入黑麴黴，25攝 氏度條件下發酵3天，發酵液過濾後備用。向上述用黑麴黴發酵後的 發酵液中加入白砂糖50克，硫酸鎂10克，攪拌溶解，用鹽酸調節 pH值至4.0，煮沸15分鐘滅菌，乘熱裝入淺盤，冷卻後接入木醋杆 菌菌種，30攝氏度條件下靜置發酵5天後收穫可食用纖維凝膠。
權利要求
1、一種兩步發酵法生產可食用纖維素，其特徵在於包括兩步驟第一步發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基，按重量百分比計液體培養基中含有氮源0.1～10％、碳源2～10％、無機鹽0～10％；配成的液體培養基，調整培養基pH值為3.0～6.5，經高溫滅菌消毒，冷卻後，按0.1～5％的接種量接入微生物菌種進行發酵，發酵溫度為20～50攝氏度，發酵1～7天；第二步發酵將第一步發酵獲得的發酵液過濾，然後在發酵液中補充氮源、碳源和無機鹽，其中氮源0.1～10％、碳源2～10％、無機鹽0～10％，發酵液作為第二步發酵培養基的主要成分，發酵液佔第二步發酵培養基總重量的30～100％，優選60％～80％，餘量為水，然後用酸調節pH值至2.0～5.5，優選4.0，煮沸滅菌，冷卻後接入產纖維的微生物菌種，發酵溫度為20～40攝氏度，發酵2～10天，即可得到纖維素凝膠。
2、 根據權利要求1所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特 徵在於所述氮源是無機氮或有機氮。
3、 根據權利要求2所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特 徵在於所述無機氮是硫酸銨或氯化銨。
4、 根據權利要求2所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特徵在於所述有機氮是蛋白質或胺基酸。
5、 根據權利要求2所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特徵在於所述有機氮酵母粉、酵母浸膏、蛋白腖、蛋白粉或牛肉膏中 的一種或二者以上混合。
6、 根據權利要求1所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特 徵在於所述碳源是各種碳水化合物。
7、 根據權利要求6所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特 徵在於所述碳水化合物是澱粉糖、蔗糖或果葡糖。
8、 根據權利要求1所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特 徵在於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、 根據權利要求1所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特 徵在於所述第一步發酵過程的微生物菌種是醋酸菌、乳酸菌或黑曲 黴黴菌。
10、 根據權利要求1所述的兩步發酵法生產可食用纖維素，其特徵在於所述產纖維的微生物菌種是木醋桿菌。
全文摘要
本發明公開了一種兩步發酵法生產可食用纖維素，具體的說是通過兩步發酵的方法生產食用纖維素，首先將氮源、碳源、無機鹽加入到水中配成液體培養基，液體培養基經高溫滅菌消毒、冷卻後，接入微生物菌種進行發酵；其次將第一步發酵獲得的發酵液過濾，然後在發酵液中補充氮源、碳源和無機鹽，以此為基礎配製第二步發酵培養基，然後調節pH值，煮沸滅菌，冷卻後接入產纖維的微生物菌種發酵，即可得到纖維素凝膠。本發明採用人工配製培養基來製備食用纖維素，突破了目前以椰子水為生產原料的限制，解決原料在地域和季節方面的問題，成本低，具有衛生、安全的優點，生產的食用纖維素在產量和質量上完全可以與傳統的「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 優先權日2008年5月12日
發明者鍾春燕 申請人:鍾春燕