摘要
黄原胶是一种具有广泛用途的微生物多糖。本论文以野油菜黄单胞菌1.1781为生产菌株，蔗糖为碳源，发酵生产黄原胶。为了解决目前我国的黄原胶产胶率较低，生产成本高，在高温下不稳定，易发生热氧化降解作用，使粘度严重损失，即耐热性远低于进口黄原胶等一系列问题，本文展开了下述工作。 对黄原胶一步发酵的条件进行了研究，单因素实验考察了碳源类型、碳酸钙用量、接种量、培养基装液量对黄原胶发酵的影响。通过正交实验确定了最佳工艺条件为：蔗糖50.0g/L，蛋白胨5.0g/L，K<,2>HPO<,4>·3H<,2>O 4.0g/L．MgSO<,4>·7H<,2>O 0.2g/L，柠檬酸2.0g/L，碳酸钙3g/L，pH为7.0。此时产胶量为32.38g/Kg，吸光度为0.338。 考察了培养方式对黄原胶的影响，得到二步发酵的最佳条件为：①培养基Ⅰ：蔗糖35.0g/L，蛋白胨5.0 g/L，CaCO<,3> 0 g/L，K<,2>HPO<,4>·3H<,2>O 4.0 g/L，．MgSO<,4>·7H<,2>O 0.2 g/L，(NH<,4>)<,2>SO<,4> 2.0 g/L，柠檬酸2.0 g/L，pH7.0。②培养基Ⅱ：蔗糖50.0g/L，蛋白胨5.0g/L，CaCO<,3> 3.0 g/L，K<,2>HPO<,4>·3H<,2>O 4.0g/L，MgSO<,4>·7H<,2>O 0.2 g/L，柠檬酸2.0g/L，pH7.0。稀释率n=5，发酵时间选87h。所得产胶量为34.26g/Kg，比一步发酵提高了5.81％。粘度为16750m：Pa．s，吸光值为0.374；发酵罐发酵所得的产胶量为37.86g/Kg，比一步发酵(摇瓶)提高11.69％。，由此证实了发酵罐培养的可行性。 黄原胶发酵液的提取分离方法研究表明：酒精直接沉淀法，方便简单，但耗酒精量大，成本过高，只适合实验室少量提取；盐沉淀法，比较各种盐类物质(氯化钙、明矾、氯化钾)可得，选用20％的氯化钾溶液为最适条件，所得得率为43.21g/Kg。 用乌氏粘度法测定不同培养方式和提取方法下黄原胶的分子量；通过对摇瓶条件下黄原胶发酵条件的优化研究，制备出耐热性好的黄原胶，其耐热性提高了14.13％。 研究了各添加剂(氯化钾、瓜尔胶、硫代硫酸钠、硼氢化钠、交联剂)对黄原胶耐热性的影响，结果表明当硫代硫酸钠的使用浓度为1.5g/L时耐热性提高1.85倍，交联剂(钛酸酯交联剂TA-13)的使用浓度为4mL/L时提高7.80倍。 对壁材(黄原胶)浓度配比、包埋物质(硫代硫酸钠、交联剂)进行了分析，结果显示：10％为壁材的最佳浓度配比；硫代硫酸钠与交联剂相比而言，包埋硫代硫酸钠更有利于提高黄原胶的耐热性，最高可提高1.85倍。而包埋交联剂效果不显著。 采用热重分析仪(TGA)对其耐热性进行了研究，研究表明，包埋硫代硫酸钠对黄原胶耐热性的提高是有效的；发酵罐培养所得黄原胶，其耐热性远远超过待测定的美国进口黄原胶。
NETL