低醯基非清型結冷膠的提取方法
2023-09-17 09:48:05 4
專利名稱：低醯基非清型結冷膠的提取方法
技術領域：
本發明涉及微生物發酵領域，特別是涉及一種低醯基非清型結冷膠的提取方法。
背景技術：
結冷膠(Gellan gum)是美國凱可(KELCO)公司開發的一種親水性膠體，它是以少動鞘脂單胞菌(Sphingomonas paucimobilis)為發酵菌,經數級發酵培養,發酵液再通過一系列後期提取工藝生產而來。結冷膠可以說是目前性能最為優異的增稠劑、穩定劑之一，並具有優良的凝膠特性。結冷膠凝膠具有易於使用、有良好的風味釋放性、較高的熱穩定性、在口中易融化、凝膠的時間及溫度可調控、凝膠不易受PH影響、產品穩定、具有多樣的質構等優點。目前，結冷膠主要有低醯基清型結冷膠和低醯基非清型結冷膠兩種。低醯基清型結冷膠產品由於生產過程中採用過濾工藝，除去了大部分不溶性物質，因此形成的凝膠澄清透明，具有很高的透光度。而低醯基非清型結冷膠產品中含有部分蛋白質(質量百分比含量在17%左右)及其他雜質，因此形成的凝膠不透明。目前，在食品工業等領域中，低醯基清型結冷膠的應用更為常見，而低醯基非清型結冷膠產品的應用並沒有得到應有的認識，因此各結冷膠生產廠家目前都沒有開發出具體的適合於低醯基非清型結冷膠的生產工藝。事實上，低醯基非清型結冷膠具有低醯基清型結冷膠的幾乎所有的優勢，比如，可以在肉製品應用領域替代卡拉膠，在焙烤類產品餡料中發揮極佳的熱穩定性能以及在凝膠類寵物食品中保水，增強產品風味釋放性等，因此特別適合用在對透明度沒有要求的產品中。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種低醯基非清型結冷膠的提取方法，它操作流程簡單,成本低,適合大規模工業化生產。為解決上述技術問題，本發明的低醯基非清型結冷膠的提取方法，包括以下工藝步驟:I)將結冷膠發酵液升溫至70 100°C，向發酵液中加入鹼，調節pH值至9.0 11.5 ；2)將步驟I)得到的發酵液在步驟I)的溫度、pH條件下維持5 20分鐘，得到脫除醯基的結冷膠溶膠液；3)向步驟2)得到的結冷膠溶膠液中加入佔溶膠液質量0.5 2.0%的鹼金屬鹽，調節PH值至弱酸性，凝膠後固液分離，得到不透明的結冷膠膠片；4)將步驟3)得到的結冷膠膠片切成膠粒，用低級醇洗滌，固液分離，得到結冷膠粉末；5)將步驟4)得到的結冷膠粉末乾燥並粉碎，得到低醯基非清型結冷膠成品。所述步驟I)中，結冷膠發酵液的溫度在80 95°C之間較佳，pH值在9.5 10.5之間較佳。
所述步驟2)中，一般維持8 15分鐘脫醯基。所述步驟3)中，鹼金屬鹽可以使用氯化鉀、氯化鈉、硫酸鉀、硫酸鈉中的一種或幾種的組合，鹼金屬鹽的用量為結冷膠溶膠液質量的0.8 1.2%較佳；調節pH值可以使用鹽酸、醋酸、檸檬酸、抗壞血酸、乳酸中的一種或幾種的組合，一般將PH值調節至4.0 5.5較佳。所述步驟4)中，低級醇可以使用乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的一種或幾種的組合，所述低級醇的用量以結冷膠發酵液初始體積的0.3 0.6倍為佳。所述步驟5)中，乾燥溫度通常為90 120°C，乾燥時間為I 2小時。與低醯基結冷膠的常規生產工藝相比，本發明的低醯基非清型結冷膠的提取方法具有以下優點和有益效果:1.發酵液直接脫醯基處理，不經過過濾澄清工藝，因此減少了加工環節，大幅降低了結冷膠的生產成本；2.生產過程中不會引入二價金屬離子，保證了低醯基結冷膠產品優良的溶解性倉泛;3.在最後環節使用低級醇洗滌結冷膠物料，不僅易於操作，而且最大限度地降低了低級醇的消耗，進一步降低了生產成本。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。實施例1本實施例提取非清型低醯基結冷膠的具體工藝步驟如下:(I)發酵液的升溫及pH調節:將結冷膠發酵液直接升溫至85°C，向發酵液中加入質量百分比濃度為10%的氫氧化鉀溶液，調節pH值至10.0 ；(2)發酵液的脫醯基處理:將步驟(I)得到的發酵液在85°C、pH值10.0條件下維持15分鐘，以確保結冷膠醯基完全脫除，得到脫醯基後的結冷膠溶膠液；(3)溶膠液的凝膠及固液分離:向步驟(2)所得脫醯基後的結冷膠溶膠液中加入佔溶膠液質量1.2%的氯化鈉，並加入體積百分比濃度為10%的鹽酸溶液，調節pH值至4.5，凝膠後用廂式壓濾機固液分離，得到不透明的低醯基結冷膠膠片；(4)結冷膠膠片的切粒、洗滌及固液分離:將步驟(3)得到的膠片切成至IcmXlcm大小的膠粒，然後加入發酵液初始體積0.3倍量、體積百分比濃度為90%的異丙醇洗滌，用離心機固液分離後，打散得到蓬鬆粉末；(5)結冷膠粉末的乾燥、粉碎:將步驟(4)得到的結冷膠粉末，通過沸騰乾燥設備，在100°C下乾燥1.5小時，粉碎後即得到非清型低醯基結冷膠成品。實施例2本實施例提取非清型低醯基結冷膠的方具體工藝步驟如下:(1)發酵液的升溫及pH調節:將結冷膠發酵液直接升溫至90°C，向發酵液中加入質量百分比濃度為10%的氫氧化鈉溶液，調節pH值至10.5 ；(2)發酵液的脫醯基處理:將步驟(I)得到的發酵液在90°C、pH值10.5條件下維持8分鐘，以確保結冷膠醯基完全脫除，得到脫醯基後的結冷膠溶膠液；
(3)溶膠液的凝膠及固液分離:向步驟(2)所得脫醯基後的結冷膠溶膠液中加入佔溶膠液質量1.0%的氯化鉀，並加入體積百分比濃度為10%的硫酸溶液，調節pH值至5.0，凝膠後用廂式壓濾機固液分離，得到不透明的低醯基結冷膠膠片；(4)結冷膠膠片的切粒、洗滌及固液分離:將步驟(3)得到的膠片切成
1.5cmX 1.5cm大小的膠粒，然後加入發酵液初始體積0.4倍量、體積百分比濃度為90%的乙醇洗滌，用離心機固液分離後，打散得到蓬鬆粉末；(5)結冷膠粉末的乾燥、粉碎:將步驟(4)得到的結冷膠粉末，通過真空乾燥設備，在90°C下乾燥1.5小時，粉碎後即得到非清型低醯基結冷膠成品。實施例3本實施例提取非清型低醯基結冷膠的具體工藝步驟如下:(I)發酵液的升溫及pH調節:將結冷膠發酵液直接升溫至95°C，向發酵液中加入質量百分比濃度為10%的氫氧化鉀溶液，調節pH值至10.5 ；(2)發酵液的脫醯基處理:將步驟(I)得到的發酵液在80°C，pH值10.5條件下維持8分鐘，以確保結冷膠醯基完全脫除，得到脫醯基後的結冷膠溶膠液；(3)溶膠液的凝膠及固液分離:向步驟(2)所得脫醯基後的結冷膠溶膠液中加入佔溶膠液質量1.2%的氯化鉀，並加入體積百分比濃度為10%的硫酸溶液，調節pH值至5.5，凝膠後用廂式壓濾機固液分離，得到不透明的低醯基結冷膠膠片；(4)結冷膠膠片的切粒、洗滌及固液分離:將步驟(3)得到的膠片切成IcmXl.5cm大小的膠粒，然後加入發酵液初始體積0.5倍量、體積百分比濃度為90%的乙醇洗滌，用螺杆壓榨機固液分離後，打散得到蓬鬆粉末；`(5)結冷膠粉末的乾燥、粉碎:將步驟(4)得到的結冷膠粉末，通過真空乾燥設備，在90°C下乾燥2.0小時，粉碎後即得到非清型低醯基結冷膠成品。
權利要求
1.低醯基非清型結冷膠的提取方法，其特徵在於，包括以下工藝步驟:1)將結冷膠發酵液升溫至70 100°C，向發酵液中加入鹼，調節pH值至9.0 11.5 ; 2)將步驟I)得到的發酵液在步驟I)的溫度、pH條件下維持5 20分鐘，得到脫除醯基的結冷膠溶膠液； 3)向步驟2)得到的結冷膠溶膠液中加入佔溶膠液質量0.5 2.0%的鹼金屬鹽，調節PH值至弱酸性，凝膠後固液分離，得到不透明的結冷膠膠片； 4)將步驟3)得到的結冷膠膠片切成膠粒，用低級醇洗滌，固液分離，得到結冷膠粉末； 5)將步驟4)得到的結冷膠粉末乾燥並粉碎，得到低醯基非清型結冷膠成品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟1)，將結冷膠發酵液升溫至80 95。。。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟I)，將pH值調節至9.5 10.5。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟2)，脫醯基時間為8 15分鐘。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟3)，所述鹼金屬鹽的用量為所述結冷膠溶膠液質量的0.8 1.2%。
6.根據權利要求1或5所述的方法，其特徵在於，所述鹼金屬鹽包括氯化鉀、氯化鈉、硫酸鉀、硫酸鈉中的一種或幾種的組合。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟3)，所述pH值的範圍為4.0 5.5。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟4)，所述低級醇包括乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的一種或幾種的組合。
9.根據權利要求1或8所述的方法，其特徵在於，所述低級醇的用量為結冷膠發酵液初始體積的0.3 0.6倍。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟5)，乾燥溫度為90 120°C，乾燥時間為I 2小時。
全文摘要
本發明公開了一種低醯基非清型結冷膠的提取方法，步驟包括1)發酵液升溫至70～100℃，加鹼，調節pH值至9.0～11.5；2)維持5～20分鐘脫醯基，得到脫除醯基的結冷膠溶膠液；3)向結冷膠溶膠液中加入溶膠液質量0.5～2.0%的鹼金屬鹽，調節pH值至弱酸性，形成凝膠，固液分離後，得到不透明的結冷膠膠片；4)將結冷膠膠片切成膠粒，用低級醇洗滌，再次固液分離，得到結冷膠粉末；5)乾燥，粉碎，得到低醯基非清型結冷膠成品。本發明通過修改低醯基結冷膠的預處理工藝，對發酵液直接進行脫醯基處理，省掉了過濾澄清工藝，從而減少了加工環節，降低了結冷膠的生產成本，同時保證了低醯基結冷膠產品優良的溶解性能。
文檔編號C08B37/00GK103204949SQ201310134689
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月18日 優先權日2013年4月18日
發明者許懷遠, 劉魯威 申請人:天茁(上海)生物科技有限公司