β-葡聚糖的制备工艺转让专利

申请号 : CN202010777784.4

文献号 : CN111778301B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 田军刘青卢伊娜

申请人 : 上海珈凯生物科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种β‑葡聚糖的制备工艺,先进行菌种筛选,准备若干株菌种,并利用刚果红琼脂染色法对其定性检测,检测各个菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,筛选较高酶活的菌种作为待培养菌种。再对菌种进行培养,先通过斜面种子培养7‑8d,再接种至平板培养基进行培养,其中平板培养基各组分包括葡萄糖28‑30g/L、磷酸二氢钾1‑2g/L、酵母浸膏6‑10g/L、琼脂18‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、氯化铵2‑3g/L。本申请公开了一种β‑葡聚糖的制备工艺,工艺设计合理,操作简单,本申请通过对裂褶菌发酵、分离提纯,并优化改进各个参数步骤,制备得到β‑葡聚糖,该产物水溶性好、生物活性高,且产品的粗糖得率、保留率和纯度较高,可应用于大规模生产,成本低,具有较高的实用性。

权利要求 :

1.一种β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:

1)菌种筛选:准备菌种,分别进行刚果红琼脂染色法定性测试,检测菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,进行筛选,得到待培养的裂褶菌菌种,备用;

2)菌种培养;取待培养菌种,斜面种子培养7‑8d,培养温度为26‑28℃,再接种于平板培养基中,25‑30℃下培养7‑8d,得到种子液;

3)发酵:取种子液,置于发酵罐中发酵7‑8d,得到发酵液;

4)粗提脱色:发酵液进行γ射线辐照,辐照后静置,接着进行高压均质,离心分离,上清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加水后置于‑15℃下冻结,25‑28℃水浴下解冻,重复冻融操作2‑3次,进行微波提取,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高压均质粗提液合并,脱盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9‑10h,处理温度为20‑28℃,得到脱色液;

5)脱蛋白:取脱色液,加入聚酰胺粉末,25‑28℃下振荡2‑2.5h,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,析出物干燥,得到β‑葡聚糖成品。

2.根据权利要求1所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:

1)菌种筛选:准备菌种,分别进行刚果红琼脂染色法定性测试,检测菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,进行筛选,得到待培养的裂褶菌菌种,备用;

2)菌种培养;取待培养菌种,斜面种子培养7‑8d,培养温度为26‑28℃,再接种于平板培养基中,25‑30℃、170‑180r/min条件下培养7‑8d,得到种子液;

3)发酵:取种子液,置于发酵罐中发酵7‑8d,搅拌转速100‑300r/min,得到发酵液;

4)粗提脱色:发酵液进行γ射线辐照,辐照后静置10‑15min,接着进行高压均质,高压均质压力为65‑70MPa,均质时间为25‑30min,离心分离,上清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加1‑2倍量的水,置于‑15℃下冻结3‑4h,25‑28℃水浴下解冻0.5‑1h,重复冻融操作2‑3次,进行微波提取,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高压均质粗提液合并,脱盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9‑10h,转速为120‑150r/min,处理温度为20‑28℃,得到脱色液;

5)脱蛋白:取脱色液,加入聚酰胺粉末,25‑28℃下振荡2‑2.5h,振荡频率为100‑150r/min,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,析出物干燥,得到β‑葡聚糖成品。

3.根据权利要求2所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:步骤4)中,单位体积的微波提取功率为3‑4W/ml,提取时间为8‑10min,料水比为1:20。

4.根据权利要求2所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:步骤4)中,辐照源为60Co,源强度为200‑210kCi,辐照剂量为700‑800KGy。

5.根据权利要求2所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:步骤3)中,发酵3‑4d后发酵罐中依次加入淀粉脱支酶和糖化酶,温度为28‑32℃的条件下进行酶解。

6.根据权利要求2所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:步骤3)中,发酵罐各组分原料包括:普通玉米粉15‑25g/L、改性玉米粉3‑6g/L、葡萄糖15‑20g/L、柠檬酸2‑3g/L、维生素0.1‑0.3g/L、滑石粉1‑1.5g/L、透明质酸0.1‑0.3g/L、琼脂15‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、牛肉膏4‑5g/L。

7.根据权利要求6所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:所述改性玉米粉的制备步骤为:取非晶化玉米淀粉、水混合搅拌,制得淀粉乳,再将淀粉乳缓慢滴加至环己烷、三氯甲烷混合液中,接着加入乳化剂、交联剂和引发剂,在50‑55℃下反应1‑3h,得到改性玉米粉;

所述乳化剂为司盘‑60,所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合物,所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。

8.根据权利要求2所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:步骤2)中,所述平板培养基各组分包括:葡萄糖28‑30g/L、磷酸二氢钾1‑2g/L、酵母浸膏6‑10g/L、琼脂18‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、氯化铵2‑3g/L。

9.根据权利要求2所述的β‑葡聚糖的制备工艺,其特征在于:步骤4)中,大孔树脂脱色前需要进行洗涤,具体步骤为:取大孔树脂,蒸馏水清洗3‑4次,每次3‑5min,再置于氢氧化钠溶液中浸泡3‑4h,蒸馏水洗涤至中性,接着置于盐酸溶液中浸泡3‑4h,蒸馏水洗涤至中性,再置于氢氧化钠溶液中浸泡4‑5h,蒸馏水洗涤至pH为8‑8.5。

说明书 :

β‑葡聚糖的制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及β‑葡聚糖制备技术领域,具体是一种β‑葡聚糖的制备工艺。

背景技术

[0002] 葡聚糖,指以葡萄糖为单糖组成的同型多糖,葡萄糖单元之间以糖苷键连接,其中根据糖苷键的类型又可分为alpha‑葡聚糖和beta‑葡聚糖。
[0003] beta‑葡聚糖(β‑葡聚糖)活性结构是由葡萄糖单位组成的多聚糖,它们大多数通过β‑1,3结合,这是葡萄糖链连接的方式。它能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等,因此能提
高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体的含量,全面刺激机体的免疫系统;同时β‑葡聚糖还具
有清除游离基、抗辐射、溶解胆固醇,预防高脂血症等作用,可广泛用于医药、食品、化妆品
等领域。
[0004] 现如今,β‑葡聚糖的生产已经步入规模化,但现有的生产工艺制备得到成品的纯度较低,生产过程中脱色、脱蛋白步骤损耗较大,使用效果差。
[0005] 针对该问题,我们提供一种β‑葡聚糖的制备工艺,以解决该问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种β‑葡聚糖的制备工艺,以解决现有技术中的问题。
[0007] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0008] 一种β‑葡聚糖的制备工艺,包括以下步骤:
[0009] 1)菌种筛选;
[0010] 2)菌种培养;
[0011] 3)发酵;
[0012] 4)粗提脱色;
[0013] 5)脱蛋白;
[0014] 6)得到β‑葡聚糖成品。
[0015] 较优化的方案,包括以下步骤:
[0016] 1)菌种筛选,得到待培养菌种;
[0017] 2)菌种培养;取待培养菌种,斜面种子培养7‑8d,培养温度为26‑28℃,再接种于平板培养基中,25‑30℃下培养7‑8d,得到种子液;
[0018] 3)发酵:取种子液,置于发酵罐中发酵7‑8d,得到发酵液;
[0019] 4)粗提脱色:发酵液进行γ射线辐照,辐照后静置,接着进行高压均质,离心分离,上清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加水后置于‑15℃下冻结3‑4h,25‑28℃水浴
下解冻0.5‑1h,重复冻融操作2‑3次,进行微波提取,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高
压均质粗提液合并,脱盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9‑10h,转速为120‑150r/min,
处理温度为20‑28℃,得到脱色液;
[0020] 5)脱蛋白:取脱色液,加入聚酰胺粉末,25‑28℃下振荡2‑2.5h,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,析出物干燥,得到β‑葡聚糖成品。
[0021] 较优化的方案,包括以下步骤:
[0022] 1)菌种筛选:准备菌种,分别进行刚果红琼脂染色法定性测试,检测菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,进行筛选,得到待培养菌种,备用;
[0023] 2)菌种培养;取待培养菌种,斜面种子培养7‑8d,培养温度为26‑28℃,再接种于平板培养基中,25‑30℃、170‑180r/min条件下培养7‑8d,得到种子液;
[0024] 3)发酵:取种子液,置于发酵罐中发酵7‑8d,搅拌转速100‑300r/min,得到发酵液;
[0025] 4)粗提脱色:发酵液进行γ射线辐照,辐照后静置10‑15min,接着进行高压均质,高压均质压力为65‑70MPa,均质时间为25‑30min,离心分离,上清液为β‑葡聚糖高压均质粗
提液,沉淀部分加1‑2倍量的水,置于‑15℃下冻结3‑4h,25‑28℃水浴下解冻0.5‑1h,重复冻
融操作2‑3次,进行微波提取,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高压均质粗提液合并,脱
盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9‑10h,转速为120‑150r/min,处理温度为20‑28℃,得
到脱色液;
[0026] 5)脱蛋白:取脱色液,加入聚酰胺粉末,25‑28℃下振荡2‑2.5h,振荡频率为100‑150r/min,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,析出物干燥,得到β‑葡聚糖成品。
[0027] 较优化的方案,步骤4)中,单位体积的微波提取功率为3‑4W/ml,提取时间为8‑10min,料水比为1:20。
[0028] 较优化的方案,步骤4)中,辐照源为60Co,源强度为200‑210kCi,辐照剂量为700‑800KGy。
[0029] 较优化的方案,步骤3)中,发酵3‑4d后发酵罐中依次加入淀粉脱支酶和糖化酶,温度为28‑32℃的条件下进行酶解。
[0030] 较优化的方案,步骤3)中,发酵罐各组分原料包括:普通玉米粉15‑25g/L、改性玉米粉3‑6g/L、葡萄糖15‑20g/L、柠檬酸2‑3g/L、维生素0.1‑0.3g/L、滑石粉1‑1.5g/L、透明质
酸0.1‑0.3g/L、琼脂15‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、牛肉膏4‑5g/L。
[0031] 较优化的方案,所述改性玉米粉的制备步骤为:取非晶化玉米淀粉、水混合搅拌,制得淀粉乳,再将淀粉乳缓慢滴加至环己烷、三氯甲烷混合液中,接着加入乳化剂、交联剂
和引发剂,在50‑55℃下反应1‑3h,得到改性玉米粉;
[0032] 所述乳化剂为司盘‑60,所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合物,所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。
[0033] 较优化的方案,步骤2)中,所述平板培养基各组分包括:葡萄糖28‑30g/L、磷酸二氢钾1‑2g/L、酵母浸膏6‑10g/L、琼脂18‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、氯化铵2‑3g/L。
[0034] 较优化的方案,步骤4)中,大孔树脂脱色前需要进行洗涤,具体步骤为:取大孔树脂,蒸馏水清洗3‑4次,每次3‑5min,再置于氢氧化钠溶液中浸泡3‑4h,蒸馏水洗涤至中性,
接着置于盐酸溶液中浸泡3‑4h,蒸馏水洗涤至中性,再置于氢氧化钠溶液中浸泡4‑5h,蒸馏
水洗涤至pH为8‑8.5。
[0035] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0036] 本发明公开了一种β‑葡聚糖的制备工艺,步骤1)中先进行菌种筛选,准备若干株菌种,并利用刚果红琼脂染色法对其定性检测,检测各个菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,筛选较
高酶活的菌种作为待培养菌种。
[0037] 步骤2)中对菌种进行培养,先通过斜面种子培养7‑8d,再接种至平板培养基进行培养,其中平板培养基各组分包括葡萄糖28‑30g/L、磷酸二氢钾1‑2g/L、酵母浸膏6‑10g/L、
琼脂18‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、氯化铵2‑3g/L。
[0038] 在菌种培养过程中,氮源对于菌体的生长非常重要,而有机氮对菌体生长、分泌胞外多糖等作用远远优于无机氮源,但有机氮源会造成发酵液颜色深,引入色素,后续脱色步
骤比较繁杂,会对葡聚糖的纯度和得率造成影响;因此为了避免该问题,本方案以部分无机
氮源来替换有机氮源,在提高酶活的同时降低后续色素引入量和后续脱色压力,从而提高
β‑葡聚糖的得率。
[0039] 本申请实际操作时,可将酵母浸膏、葡萄糖、氯化铵等组分分批次加入,在提高各组分利用率的同时提高菌种的多糖分泌,从而提高葡聚糖的产量。
[0040] 本发明步骤2)进行菌种培养后,再置于发酵罐中发酵,发酵后进行γ射线辐照,此时发酵罐中含有普通玉米粉和改性玉米粉,γ射线辐照后可有效提高发酵液中多糖的降解
和增溶,在提高葡聚糖得率的基础上进一步降低分离难度,提高制备的葡聚糖纯度;本发明
发酵过程中还添加了改性玉米粉,改性玉米粉由非晶化玉米淀粉中的淀粉链在交联剂作用
下生长并析出,其不溶于油相,从而形成分散的颗粒状态,生成的改性玉米粉具有完整的颗
粒形态,其表面比较光滑且内部存在大量空腔,呈现多孔形态,该改性玉米粉可替代部分普
通玉米粉作为碳源,由于多孔结构的存在,可以在氧气供给时促进氧气流通,同时改性玉米
粉呈现微球状,可与滑石粉相互配合以调控菌体形态,使菌体呈现颗粒状,从而提高氧气的
传递率,增加菌丝体的成长及二次代谢产物的生成量,进一步提高β‑葡聚糖的生产量。
[0041] 本申请中利用改性玉米粉代替部分普通玉米粉,而非晶化玉米淀粉的溶解度、稳定性均优于普通玉米淀粉,可进一步提高发酵液的多糖生成量;同时在发酵3‑4d后,本申请
在发酵罐中添加了淀粉脱支酶和糖化酶,利用淀粉脱支酶脱去剩余的支链淀粉,并利用糖
化酶将发酵液中的支链淀粉、杂糖(如单糖、二糖、三糖、大分子糖等杂糖)转化为葡萄糖,不
仅可以降低杂质影响,而且能够提高产品得率。
[0042] 本发明步骤4)中进行粗提,先利用高压均质法对其进行高压均质,离心分离后上清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加1‑2倍量的水,再利用冻融法对其进行冷冻解
冻,高压均质法和冻融法协同作用,其目的是为了破裂细胞壁,从而提高胞内多糖的释放
量,进一步提高β‑葡聚糖的得率;接着利用微波提取法进行粗提,微波提取功率为3‑4W/ml,
提取时间为8‑10min,料水比为1:20,随即利用大孔离子交换树脂进行脱色,脱色前对大孔
离子交换树脂进行预处理,保证树脂清洁度,避免将杂质引入发酵液中,利用大孔树脂脱色
后再加入聚酰胺粉末进行脱蛋白,脱蛋白效果较好,多糖保留率高。脱蛋白后再利用抽滤,
离心,干燥等操作,制备得到成品β‑葡聚糖。
[0043] 本申请公开了一种β‑葡聚糖的制备工艺,工艺设计合理,操作简单,本申请通过对裂褶菌发酵、分离提纯,并优化改进各个参数步骤,制备得到β‑葡聚糖,该产物水溶性好、生
物活性高,且产品的粗糖得率、保留率和纯度较高,可应用于大规模生产,成本低,具有较高
的实用性。

具体实施方式

[0044] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范
围。
[0045] 一种β‑葡聚糖的制备工艺,包括以下步骤:
[0046] S1:菌种筛选:
[0047] 准备菌种,分别进行刚果红琼脂染色法定性测试,检测菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,进行筛选,得到待培养菌种,备用;
[0048] S2:菌种培养;
[0049] 取待培养菌种,斜面种子培养7‑8d,培养温度为26‑28℃,再接种于平板培养基中,25‑30℃、170‑180r/min条件下培养7‑8d,得到种子液;
[0050] S3:发酵:
[0051] 取种子液,置于发酵罐中发酵7‑8d,搅拌转速100‑300r/min,得到发酵液;过程中发酵3‑4d后发酵罐中依次加入淀粉脱支酶和糖化酶,温度为28‑32℃的条件下进行酶解;
[0052] S4:粗提脱色:
[0053] 发酵液进行γ射线辐照,辐照源为60Co,源强度为200‑210kCi,辐照剂量为700‑800KGy,辐照后静置10‑15min,接着进行高压均质,高压均质压力为65‑70MPa,均质时间为
25‑30min,离心分离,上清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加1‑2倍量的水,置于‑
15℃下冻结3‑4h,25‑28℃水浴下解冻0.5‑1h,重复冻融操作2‑3次,进行微波提取,单位体
积的微波提取功率为3‑4W/ml,提取时间为8‑10min,料水比为1:20,离心分离,收集上清液,
与β‑葡聚糖高压均质粗提液合并,脱盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9‑10h,转速为
120‑150r/min,处理温度为20‑28℃,得到脱色液;
[0054] 大孔树脂脱色前需要进行洗涤,具体步骤为:取大孔树脂,蒸馏水清洗3‑4次,每次3‑5min,再置于氢氧化钠溶液中浸泡3‑4h,蒸馏水洗涤至中性,接着置于盐酸溶液中浸泡3‑
4h,蒸馏水洗涤至中性,再置于氢氧化钠溶液中浸泡4‑5h,蒸馏水洗涤至pH为8‑8.5。
[0055] S5:脱蛋白:
[0056] 取脱色液,加入聚酰胺粉末,25‑28℃下振荡2‑2.5h,振荡频率为100‑150r/min,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,析出物干燥,得到β‑葡聚糖成品。
[0057] 本实施例中,发酵罐各组分原料包括:普通玉米粉15‑25g/L、改性玉米粉3‑6g/L、葡萄糖15‑20g/L、柠檬酸2‑3g/L、维生素0.1‑0.3g/L、滑石粉1‑1.5g/L、透明质酸0.1‑0.3g/
L、琼脂15‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、牛肉膏4‑5g/L;平板培养基各组分包括:葡萄糖28‑30g/L、
磷酸二氢钾1‑2g/L、酵母浸膏6‑10g/L、琼脂18‑20g/L、硫酸镁1‑2g/L、氯化铵2‑3g/L。
[0058] 改性玉米粉的制备步骤为:取非晶化玉米淀粉、水混合搅拌,制得淀粉乳,再将淀粉乳缓慢滴加至环己烷、三氯甲烷混合液中,接着加入乳化剂、交联剂和引发剂,在50‑55℃
下反应1‑3h,得到改性玉米粉;所述乳化剂为司盘‑60,所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢
钠混合物,所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。
[0059] 实施例1:
[0060] S1:菌种筛选:
[0061] 准备菌种,分别进行刚果红琼脂染色法定性测试,检测菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,进行筛选,得到待培养菌种,备用;
[0062] S2:菌种培养;
[0063] 取待培养菌种,斜面种子培养7d,培养温度为26℃,再接种于平板培养基中,25℃、170r/min条件下培养7d,得到种子液;
[0064] S3:发酵:
[0065] 取种子液,置于发酵罐中发酵7d,搅拌转速100r/min,得到发酵液;过程中发酵3d后发酵罐中依次加入淀粉脱支酶和糖化酶,温度为28℃的条件下进行酶解;
[0066] S4:粗提脱色:
[0067] 发酵液进行γ射线辐照,辐照源为60Co,源强度为200kCi,辐照剂量为700KGy,辐照后静置10min,接着进行高压均质,高压均质压力为65MPa,均质时间为25min,离心分离,上
清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加1倍量的水,置于‑15℃下冻结3h,25℃水浴下
解冻0.5h,重复冻融操作2次,进行微波提取,单位体积的微波提取功率为3W/ml,提取时间
为8min,料水比为1:20,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高压均质粗提液合并,脱盐浓
缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9h,转速为120r/min,处理温度为20℃,得到脱色液;
[0068] 大孔树脂脱色前需要进行洗涤,具体步骤为:取大孔树脂,蒸馏水清洗3次,每次3min,再置于氢氧化钠溶液中浸泡3h,蒸馏水洗涤至中性,接着置于盐酸溶液中浸泡3h,蒸
馏水洗涤至中性,再置于氢氧化钠溶液中浸泡4h,蒸馏水洗涤至pH为8。
[0069] S5:脱蛋白:
[0070] 取脱色液,加入聚酰胺粉末,25℃下振荡2h,振荡频率为100r/min,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,析出物干燥,得到β‑葡聚糖成品。
[0071] 本实施例中,发酵罐各组分原料包括:普通玉米粉15g/L、改性玉米粉3g/L、葡萄糖15g/L、柠檬酸2g/L、维生素0.1g/L、滑石粉1g/L、透明质酸0.1g/L、琼脂15g/L、硫酸镁1g/L、
牛肉膏4g/L;平板培养基各组分包括:葡萄糖28g/L、磷酸二氢钾1g/L、酵母浸膏6g/L、琼脂
18g/L、硫酸镁1g/L、氯化铵2g/L。
[0072] 改性玉米粉的制备步骤为:取非晶化玉米淀粉、水混合搅拌,制得淀粉乳,再将淀粉乳缓慢滴加至环己烷、三氯甲烷混合液中,接着加入乳化剂、交联剂和引发剂,在50℃下
反应1h,得到改性玉米粉;所述乳化剂为司盘‑60,所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠混
合物,所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。
[0073] 实施例2:
[0074] S1:菌种筛选:
[0075] 准备菌种,分别进行刚果红琼脂染色法定性测试,检测菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,进行筛选,得到待培养菌种,备用;
[0076] S2:菌种培养;
[0077] 取待培养菌种,斜面种子培养7d,培养温度为27℃,再接种于平板培养基中,28℃、175r/min条件下培养7d,得到种子液;
[0078] S3:发酵:
[0079] 取种子液,置于发酵罐中发酵7d,搅拌转速200r/min,得到发酵液;过程中发酵4d后发酵罐中依次加入淀粉脱支酶和糖化酶,温度为30℃的条件下进行酶解;
[0080] S4:粗提脱色:
[0081] 发酵液进行γ射线辐照,辐照源为60Co,源强度为205kCi,辐照剂量为750KGy,辐照后静置12min,接着进行高压均质,高压均质压力为68MPa,均质时间为28min,离心分离,上
清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加1.5倍量的水,置于‑15℃下冻结3.5h,27℃水
浴下解冻0.8h,重复冻融操作2次,进行微波提取,单位体积的微波提取功率为3.5W/ml,提
取时间为9min,料水比为1:20,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高压均质粗提液合并,脱
盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9.5h,转速为145r/min,处理温度为26℃,得到脱色
液;
[0082] 大孔树脂脱色前需要进行洗涤,具体步骤为:取大孔树脂,蒸馏水清洗3次,每次4min,再置于氢氧化钠溶液中浸泡3.5h,蒸馏水洗涤至中性,接着置于盐酸溶液中浸泡
3.5h,蒸馏水洗涤至中性,再置于氢氧化钠溶液中浸泡4.5h,蒸馏水洗涤至pH为8.5。
[0083] S5:脱蛋白:
[0084] 取脱色液,加入聚酰胺粉末,27℃下振荡2.3h,振荡频率为125r/min,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,析出物干燥,得到β‑葡聚糖成品。
[0085] 本实施例中,发酵罐各组分原料包括:普通玉米粉20g/L、改性玉米粉5g/L、葡萄糖18g/L、柠檬酸2.5g/L、维生素0.2g/L、滑石粉1.2g/L、透明质酸0.2g/L、琼脂18g/L、硫酸镁
1.5g/L、牛肉膏4.5g/L;平板培养基各组分包括:葡萄糖29g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、酵母浸
膏8g/L、琼脂19g/L、硫酸镁1.5g/L、氯化铵2.5g/L。
[0086] 改性玉米粉的制备步骤为:取非晶化玉米淀粉、水混合搅拌,制得淀粉乳,再将淀粉乳缓慢滴加至环己烷、三氯甲烷混合液中,接着加入乳化剂、交联剂和引发剂,在52℃下
反应2h,得到改性玉米粉;所述乳化剂为司盘‑60,所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠混
合物,所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。
[0087] 实施例3:
[0088] S1:菌种筛选:
[0089] 准备菌种,分别进行刚果红琼脂染色法定性测试,检测菌种的β‑1,3‑葡聚糖酶活,进行筛选,得到待培养菌种,备用;
[0090] S2:菌种培养;
[0091] 取待培养菌种,斜面种子培养8d,培养温度为28℃,再接种于平板培养基中,30℃、180r/min条件下培养8d,得到种子液;
[0092] S3:发酵:
[0093] 取种子液,置于发酵罐中发酵8d,搅拌转速300r/min,得到发酵液;过程中发酵4d后发酵罐中依次加入淀粉脱支酶和糖化酶,温度为32℃的条件下进行酶解;
[0094] S4:粗提脱色:
[0095] 发酵液进行γ射线辐照,辐照源为60Co,源强度为210kCi,辐照剂量为800KGy,辐照后静置15min,接着进行高压均质,高压均质压力为70MPa,均质时间为30min,离心分离,上
清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加2倍量的水,置于‑15℃下冻4h,28℃水浴下解
冻1h,重复冻融操作3次,进行微波提取,单位体积的微波提取功率为4W/ml,提取时间为
10min,料水比为1:20,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高压均质粗提液合并,脱盐浓缩,
再加入大孔树脂,摇床中处理10h,转速为150r/min,处理温度为28℃,得到脱色液;
[0096] 大孔树脂脱色前需要进行洗涤,具体步骤为:取大孔树脂,蒸馏水清洗4次,每次5min,再置于氢氧化钠溶液中浸泡4h,蒸馏水洗涤至中性,接着置于盐酸溶液中浸泡4h,蒸
馏水洗涤至中性,再置于氢氧化钠溶液中浸泡5h,蒸馏水洗涤至pH为8.5。
[0097] S5:脱蛋白:
[0098] 取脱色液,加入聚酰胺粉末,28℃下振荡2.5h,振荡频率为150r/min,抽滤,离心,取上清,加入乙醇醇析,干燥,得到β‑葡聚糖成品。
[0099] 本实施例中,发酵罐各组分原料包括:普通玉米粉25g/L、改性玉米粉6g/L、葡萄糖20g/L、柠檬酸3g/L、维生素0.3g/L、滑石粉1.5g/L、透明质酸0.3g/L、琼脂20g/L、硫酸镁2g/
L、牛肉膏5g/L;平板培养基各组分包括:葡萄糖30g/L、磷酸二氢钾2g/L、酵母浸膏10g/L、琼
脂20g/L、硫酸镁2g/L、氯化铵3g/L。
[0100] 改性玉米粉的制备步骤为:取非晶化玉米淀粉、水混合搅拌,制得淀粉乳,再将淀粉乳缓慢滴加至环己烷、三氯甲烷混合液中,接着加入乳化剂、交联剂和引发剂,在55℃下
反应3h,得到改性玉米粉;所述乳化剂为司盘‑60,所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠混
合物,所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。
[0101] 对比例1:
[0102] S4:粗提脱色:
[0103] 发酵液静置12min,再进行高压均质,高压均质压力为68MPa,均质时间为28min,离心分离,上清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,沉淀部分加1.5倍量的水,置于‑15℃下冻结
3.5h,27℃水浴下解冻0.8h,重复冻融操作2次,进行微波提取,单位体积的微波提取功率为
3.5W/ml,提取时间为9min,料水比为1:20,离心分离,收集上清液,与β‑葡聚糖高压均质粗
提液合并,脱盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9.5h,转速为145r/min,处理温度为26
℃,得到脱色液。
[0104] 其余步骤处理方式如实施例2。
[0105] 对比例1在实施例2的基础上进行改变,其并未进行γ射线辐照。
[0106] 对比例2:
[0107] S4:粗提脱色:
[0108] 发酵液静置12min,再进行高压均质,高压均质压力为68MPa,均质时间为28min,离心分离,上清液为β‑葡聚糖高压均质粗提液,脱盐浓缩,再加入大孔树脂,摇床中处理9.5h,
转速为145r/min,处理温度为26℃,得到脱色液。
[0109] 其余步骤处理方式如实施例2。
[0110] 对比例2在对比例1的基础上进行改变,其并未进行冻融操作。
[0111] 对比例3:
[0112] 发酵罐各组分原料包括:普通玉米粉20g/L、葡萄糖18g/L、柠檬酸2.5g/L、维生素0.2g/L、滑石粉1.2g/L、透明质酸0.2g/L、琼脂18g/L、硫酸镁1.5g/L、牛肉膏4.5g/L;
[0113] 其余步骤处理方式如对比例1。
[0114] 对比例3对比例2的基础上进行改变,其中发酵罐中并未添加改性玉米粉。
[0115] 对比例4:
[0116] 对比例4在对比例3的基础上进行改变,其发酵罐中并未添加滑石粉。
[0117] 对比例5:
[0118] 对比例5在对比例4的基础上进行改变,其中平板培养基中未添加氯化铵。
[0119] 对比例6:
[0120] 对比例6在对比例5的基础上进行改变,其发酵罐中并未添加柠檬酸和透明质酸。
[0121] 对比例7:
[0122] 对比例7在实施例2的基础上进行改变,其并未采用微波提取法进行粗品提取,而是采用水提法提取。
[0123] 对比例8:
[0124] 对比例8在实施例2的基础上进行改变,其并未采用微波提取法进行粗品提取,而是采用醇提法提取。
[0125] 对比例9:
[0126] 对比例9在实施例2的基础上进行改变,其并未采用微波提取法进行粗品提取,而是采用超声提取法提取。
[0127] 对比例10:
[0128] 对比例10在实施例2的基础上进行改变,采用活性炭脱色。
[0129] 对比例11:
[0130] 对比例11在实施例2的基础上进行改变,采用蛋白酶+Sevage法洗脱蛋白。
[0131] 对比例12:
[0132] 对比例12在实施例2的基础上进行改变,采用大孔树脂洗脱蛋白。
[0133] 试验:
[0134] 1、实施例1‑3为依据本发明公开的技术方案进行β‑葡聚糖的制备;实施例2与对比例1‑12形成对照试验。
[0135] 2、分别取实施例1‑3、对比例1‑12制备的产物样品,并对其进行检测,检测数据如下所示:
[0136] ①分别采用红外吸收光谱测定产物样品的特征吸收峰、采用高效凝胶过滤色谱法(HPSEC)测定产物样品的分子量及其分布。
[0137] 检测结果表明,实施例1‑3、对比例1‑12中制备得到的产品均为β‑葡聚糖。
[0138] ②检测并计算产物样品的纯度和保留率,其中保留率为最终产品与粗品多糖的质量百分比,多糖含量测定采用苯酚‑硫酸法;粗糖得率(%)=粗品多糖的质量/发酵原料的
质量×100%;
[0139] 检测结果如下表所示:
[0140]
[0141]
[0142] 结论:本申请通过对裂褶菌发酵、分离提纯,并优化改进各个参数步骤,制备得到β‑葡聚糖,该产物水溶性好、生物活性高,且产品的粗糖得率、保留率和纯度较高,可应用于
大规模生产,成本低,具有较高的实用性。
[0143] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论
从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。