一種高透明黃原膠的提取方法
2023-10-10 23:20:59
專利名稱：一種高透明黃原膠的提取方法
技術領域：
本發明屬於黃原膠生產技術領域，具體涉及一種高透明黃原膠 的提取方法。
背景技術：
黃原膠(Xanthan gum)是甘藍黑腐病野油菜黃單胞(Xanthomonas campestris)以玉米澱粉為主要原料，經好氧生物發酵產生的一種微生物酸性 胞外雜多糖，通常簡稱為XC。黃原膠是目前囯際上性能最優越的生物膠，其溶 液是一種非牛頓流體，與其它高生物聚合物相比，具有獨特的理化性質和全面 功能，常被用作增稠劑、乳化劑、懸浮劑、穩定劑，被廣泛應用於食品、醫藥、 曰用化工、釆油、紡織、陶瓷、印染等20多個領域，極具巿場潛力。我國黃原 膠產業的研究和生產起步較晚，70年代後期才開始進行研究，於80年代初期開 始工業化生產，而且生產工藝相對落後，因此產品質量與國外同行具有較大的 差距，尤其是高附加值的精細化工級黃原膠、透明型黃原膠等產品的生產能力 比較薄弱。由於黃原膠技術密集程度較高，工程化難度大，目前國內僅有幾家 大型黃原膠生產商。黃原膠生產包括發酵和下遊加工兩部分，相對而言，對黃原膠生產的下遊 加工方面研究較少，而且分離純化等下遊加工所需費用佔生產成本的一半以上， 尤其是高透明型黃原膠和速溶性黃原膠等高品質黃原膠的下遊加工費用更高， 其進口價格均為國內食品級黃原膠價格的兩倍以上。因此下遊加工技術已經成 為黃原膠生產的關鍵工序，而且加工技術是製備產品多樣化的必需手段，也是 決定產品品質和成本的重要因素。黃原膠發酵液中除了含有黃原膠之外，還含有菌絲體、殘糖、無機鹽及其 他雜質，不同的提取分離方法將決定黃原膠的性能、質量和用途。目前，黃原 膠產品分離提取的工藝方法主要有直接乾燥法、超濾膜分離法、有機溶劑沉澱 法和鹽析沉澱法等，但在應用上都受到各自條件的制約，那麼如何提高產品的 針對性以提高產品竟爭力、提高經濟效益，已經成為目前國內黃原膠產業所面 臨的關鍵問題。對於黃原膠的分離提純，傳統的有機溶劑沉澱工藝流程(如說明書附1所示)發酵液經預處理稀釋後，進行超濾法濃縮，然後加入一定比例的酒精進 行洗滌沉澱，再經過固液分離、真空乾燥、粉碎後製成成品。但是此種方法制 備的黃原膠具有以下缺點
1、 酒精消耗量大，造成黃原膠後提取費用高；
2、 預處理過程中，需要用水稀釋，導致最終產生的黃原膠廢水量增多，而 黃原膠廢水至今仍然是難以處理的汙水之一；
3、 成品黃原膠的品質低，其中菌體含量高，雜質較多；
4、 超濾效果比較好，但是成本非常高；由於傳統的有機溶劑沉澱工藝具有以上的缺點，因此導致國內黃原膠的品 質很難得到提升。
發明內容
本發明的目的是提供一種高透明黃原膠的提取方法，以克服現有技術的不足。本發明高透明黃原膠的提取方法由下述工藝步驟完成 l)一次提取在黃原膠發酵液中加入乙醇，控制溶液中的乙醇濃度在 50~70%，攪拌30 90min後，通過過濾機進行脫水分離出黃原膠，即黃原膠的一次提取過程，可以降低後續工序中的雜質含量，其濾液直接去酒精蒸餾塔進行
回收；2) 稀釋處理由於上述步驟1)中一次提取後的黃原膠粘度比較大，需要 用水進行稀釋，並控制溶解後黃原膠濃度0.5~3%;3) 雙酶解法將步驟2)中稀釋後的黃原膠加熱並保持在30~60°C,調節 pH值為7. 5~8. 0，然後加入鹼性蛋白酶，持續攪拌1 2小時，穩定1 5小時， 將所得的酶解溶液冷卻至2(TC，調節pH7. 0，然後加入溶菌酶，繼續攪拌處理 1~2小時，由於鹼性蛋白酶能水解蛋白質分子肽鏈生成多肽或胺基酸，具有較強 的分解蛋白質的能力，而溶菌酶又稱胞壁質酶,是一種專門作用於微生物細胞壁 的水解酶，因其有溶菌作用，故命名為溶菌酶，由於細菌細胞壁對溶菌酶的敏感 性比較高，因此獲得了廣泛的應用，雙酶解法可以除去發酵液中殘留的菌體蛋 白等不溶物質，使黃原膠具有較好的純度、透光度和粘度；4) 滅酶處理將步驟3 )中經過雙酶解的溶液加熱至80 10(TC,保溫20 60分鐘；5) 二次提取將步驟4 )中的溶液冷卻至4(TC,再加入乙醇，控制溶液中 的乙醇濃度在70%~90%,混合攪拌30~90分鐘進行二次提取；6) 分離提純將步驟5 )中二次提取溶液通過過濾機進行固液分離，濾液 直接去一次提取工序，固體經乾燥、粉碎後獲得高透明黃原膠產品。本發明高透明黃原膠的提取方法，製備工藝簡單、操作方便、提取成本低、 產率高、透光率高，目前，國外製備的高透明黃原膠產品，含量為1%的黃原膠 水溶液在波長為600mn時的透光率一般為85%，而本發明所製備的高透明黃原膠 產品，含量為1%的黃原膠水溶液在波長為600皿時的透光率高於87%。
圖l是傳統黃原膠提取工藝流程圖2是本發明高透明黃原膠提取工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1、從黃原膠發酵液中提取高透明黃原膠方法由下述工藝步驟完成1) 一次提取在黃原膠發酵液中加入乙醇，控制溶液中的乙醇濃度在50%， 攪拌30min後，通過過濾機進行脫水分離出黃原膠，其濾液直接去酒精蒸餾塔 進行回收；2) 稀釋處理將步驟1)提取的黃原膠用水進行稀釋，並控制溶解後黃原 膠濃度0. 5%;3) 雙酶解法將步驟2)中稀釋後的黃原膠加熱至4(TC，並保溫，調節pH 值為7.5,然後加入鹼性蛋白酶，持續攪拌l小時，穩定l小時，將所得的酶解 溶液冷卻至2(TC,調節pH7.0，然後加入溶菌酶，繼續攪拌處理l小時；4) 滅酶處理將步驟3 )中經過雙酶解的溶液加熱至80°C，保溫20分鐘；5) 二次提取將步驟4 )中的溶液冷卻至40。C，再加入乙醇，控制溶液中 的乙醇濃度在70%%,混合攪拌30分鐘進行二次提取；6) 分離提純將步驟5 )中二次提取溶液通過過濾機進行固液分離，濾液 直接去一次提取工序，固體經千燥、粉碎後即得高透明黃原膠產品。實施例2、根據實施例l，從黃原膠發酵液中提取高透明黃原膠方法由下述 工藝步驟完成1) 一次提取在黃原膠發酵液中加入乙醇，控制溶液中的乙醇濃度在70%, 攪拌90min後，通過過濾機進行脫水分離出黃原膠，其濾液直接去酒精蒸餾塔 進行回收；2) 稀釋處理將步驟1)提取的黃原膠用水進行稀釋，並控制溶解後黃原
膠濃度3%;3) 雙酶解法將步驟2)中稀釋後的黃原膠加熱至6(TC，並保溫，調節pH 值為8. 0,然後加入鹼性蛋白酶，持續攪拌2小時，穩定5小時，將所得的酶解 溶液冷卻至2(TC,調節pH7. 0，然後加入溶菌酶，繼續攪拌處理2小時；4) 滅酶處理將步驟3 )中經過雙酶解的溶液加熱至IO(TC,保溫60分鐘；5) 二次提取將步驟4 )中的溶液冷卻至4(TC,再加入乙醇，控制溶液中 的乙醇濃度在90%%,混合攪拌90分鐘進行二次提取；6) 分離提純將步驟5 )中二次提取溶液通過過濾機進行固液分離，濾液 直接去一次提取工序，固體經乾燥、粉碎後即得高透明黃原膠產品。目前，山東阜豐發酵有限公司年產黃原膠2萬噸，釆用本發明提取新工藝 後，每噸黃原膠的利潤可以增加4.5萬元，年新增利潤9億元，經濟效益極其 明顯，對於提高我們國內的產品針對性，增強黃原膠產品的竟爭力都具有重大 的意義。
權利要求
1、一種高透明黃原膠的提取方法，其特徵是由下述工藝步驟完成1)一次提取在黃原膠發酵液中加入乙醇，控制溶液中的乙醇濃度在50～70％，攪拌30～90min後，通過過濾機進行脫水分離出黃原膠，其濾液直接去酒精蒸餾塔進行回收；2)稀釋處理將步驟1)提取的黃原膠用水進行稀釋，並控制溶解後黃原膠濃度0.5～3％；3)雙酶解法將步驟2)中稀釋後的黃原膠加熱並保持在30～60℃，調節pH值為7.5～8.0，然後加入鹼性蛋白酶，持續攪拌1～2小時，穩定1～5小時，將所得的酶解溶液冷卻至20℃，調節pH7.0，然後加入溶菌酶，繼續攪拌處理1～2小時；4)滅酶處理將步驟3)中經過雙酶解的溶液加熱至80～100℃，保溫20～60分鐘；5)二次提取將步驟4)中的溶液冷卻至40℃，再加入乙醇，控制溶液中的乙醇濃度在70％～90％，混合攪拌30～90分鐘進行二次提取；6)分離提純將步驟5)中二次提取溶液通過過濾機進行固液分離，濾液直接去一次提取工序，固體經乾燥、粉碎後獲得高透明黃原膠產品。
全文摘要
本發明公開了一種高透明黃原膠的提取方法，在黃原膠發酵液中加入乙醇進行一次提取，通過過濾機進行脫水分離出黃原膠，其濾液直接去酒精蒸餾塔進行回收；將提取的黃原膠用水進行稀釋，再加入鹼性蛋白酶和溶菌酶進行雙酶水解，將水解液高溫滅酶處理後，再加入乙醇進行二次提取；然後進行分離提純得高透明黃原膠產品。
文檔編號C08B37/00GK101210054SQ20071011543
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月24日 優先權日2007年12月24日
發明者麗 周, 徐國華, 勇 肖, 郭英熙 申請人:山東阜豐生物科技開發有限公司