普鲁兰糖.PPT

多糖的生产 4 山东省食品发酵工业研究设计院 目录 4. 多 糖 的 生 产 4.1发酵培养基 4.1.1 碳 源 黄 原 胶：糖、氨基酸和三羧酸循环的中间产物。 国 外：葡萄糖； 国 内：淀粉（玉米淀粉、木薯淀粉、淀粉乳） 结 冷 胶：蔗糖 韦 兰 胶：蔗糖或葡萄糖 可得然胶：蔗糖或葡萄糖 普鲁兰糖：葡萄糖 硬囊聚糖：蔗糖或葡萄糖 实际上，产生多糖的这些微生物，没有绝对的只利用一种碳源的限制，成本的考虑及长期的驯化诱导培养，使它们更适于某一种而已。 目录 4. 多 糖 的 生 产 4.1发酵培养基 4.1.1 碳 源 微生物多糖 C源 C源浓度 胶含量 转化率 黄原胶(Xanthan Gum) 淀粉（玉米、木薯、低DE值淀粉糖） 3.6-5.0% 2.8-3.5% 　 ≥70% 韦兰胶(welan) 蔗糖或葡萄糖 3.0-4.0% 1.8-2.3% ≤60% 可得然胶(Curdlan) 蔗糖或葡萄糖 4.0-6.0% 3.4-4.2% ≥70% 结冷胶(Gellan) 蔗糖或葡萄糖 3.0-3.5% 1.8-2.2% ≤62% 普鲁兰糖（Pullulan） 葡萄糖 8.0-10% 4.5-6.0% ≤60% 硬囊聚糖(CAPP) 蔗糖或葡萄糖 3.0-4.0% 　 2.2-2.8% 　 ≥70% 　 目录 4. 多 糖 的 生 产 4.1发酵培养基 4.1.2 氮 源 微生物多糖发酵采用的有机氮源包括： 豆粉、豆粕及水解物，蛋白胨 （鱼基质、肉基质、骨基质），鱼粉，酵母提取物（酵母膏、粉、水解液）； 微生物多糖发酵的无机氮源包括： 硝酸盐、铵盐等； 有机氮源选择的要素： 1）容易采购 2）价格不能太高 3）使用必须方便 4）更重要的是品质稳定能使多糖发酵得率达到最高且质量最好 XG、GEL、WG和Pul能利用系列有机氮源发酵生产目的物 Cur是利用无机氮源发酵的典型 种子培养用有机氮源 蛋白胨、酵母膏或酵母粉 使用浓度较低，但总用量很大。 目录 4. 多 糖 的 生 产 4.1发酵培养基 4.1.2 氮 源 应用中豆粉和豆粕差别及选择： 豆粉和豆粕差别仅在于油脂含量的高低； 实际生产中更多的是选择豆粉，豆粉中的油脂在发酵过程中能起到一定消泡作用，并且供应链稳定； 豆粕来自于油脂加工企业，供应链会经常变动且区域的不同会造成品质差异，容易因批次不同对多糖生产造成影响。 实际生产也有例外，Pul发酵所用氮源是豆胨或豆粕而非豆粉。 Cur发酵对无机氮源的利用： Cur发酵对无机氮源的选择要看选用的是土壤杆菌属还是产碱菌属菌株。 Cur的合成与氮源耗尽的稳定期后期有关。整个发酵过程氮源的最初浓度非常重要。根据Cur生物合成的特点，在间歇发酵中它是细胞生长的限制因素，氮源耗尽后细胞对数生长期结束，处于稳定期阶段，这个阶段应是细胞内酶系作用阶段，促成了Cur的合成、聚合度增加，再分泌到细胞外。 目录 4. 多 糖 的 生 产 4.1发酵培养基 4.1.2 氮 源 微生物多糖 N源 使用 韦兰胶(welan) 豆粉或豆粕水解物 碱解处理 黄原胶(Xanthan Gum) 豆粉或豆粕水解物 碱解处理 可得然胶(Curdlan) 铵盐类无机氮 依据菌属具体选择发酵氮源 结冷胶(Gellan) 豆粉或豆粕水解物 碱解处理 普鲁兰糖（Pullulan） 豆粕水解物或豆胨 豆粕的酸水解液 硬囊聚糖(CAPP) 硝酸盐或铵盐无机氮 硝酸盐优于铵盐 目录 4. 多 糖 的 生 产 4.2细胞形态变化与耐热性 种 子：在对数生长期菌体粗壮，大小一致，数量甚多； 数 量：对数期细胞数达到 109-1012/ml量级，XG为最，WG、GEL和CG次之； 变 化：开始产多糖后，随发酵时间延长，细胞的长短和粗细发生显著变化，最终会成为被荚膜包裹的一点状； 耐热性：70℃加热20min均能致死，因而发酵液可通过热处理进行灭活。 种子罐 18～20小时 发酵罐 24小时 发酵罐 48小时 发酵罐 72小时 目录 4. 多 糖 的 生 产 4.3通气和搅拌 4.3.1发 酵 罐 电机功率：60m3发酵罐配套电机功率90Kw,平均每立方发酵液分配功率1.875Kw；240m3发酵罐配套电机功率450Kw,平均每立方发酵液分配功率2.34Kw。 转 速：180-150r/min。 罐 型：除CG外，已实现产业化的几种多糖都属高粘物料发酵范畴，发酵罐型要求H/D（高径比）≥3； 罐容积：发酵罐容积因多糖种类而异，最小的为60m3,目前产量较低,规模较小的几种多糖均采用，