黃原膠具有昨多優(yōu)良的性能u隨若其應(yīng)用范ffl的擴(kuò)大,市場價(jià)格也在逐漸攀升,致使許多生產(chǎn)廠家 紛紛上馬或擴(kuò)大中/v,伹就S前國內(nèi)黃原膠的生產(chǎn)情況來看,產(chǎn)膠率較低c本文主要通過兩種不同的 發(fā)酵T藝,探索提高黃原膠產(chǎn)膠率的途徑,以期為黃原膠的工業(yè)化牛產(chǎn)提供一點(diǎn)借鑒。
補(bǔ)水方式保持統(tǒng)一,碳源含墨:分為5.5%和6.5%兩種,具體分類如下:
(1)碳源保持5.5% ,補(bǔ)水方式分為4種:①36h時(shí)補(bǔ)加20%的水;②36h吋補(bǔ)加40%的水;③36h和 48h各補(bǔ)加20%的水;④36h和48h各補(bǔ)加30%的水„
(2)碳源保持6.5%,補(bǔ)水方式分為四種:①36h 吋補(bǔ)加20%的水;②36h時(shí)補(bǔ)加40%的水;③36h和 48h各補(bǔ)加20%的水;④36h和48h各補(bǔ)加30%的 水C。
發(fā)酔丄業(yè)常用的表面活件劑有Tween 40、Twe«i S0、Triton X- 100等。但通過初少篩選試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), Trilon X- 100的加人,對黃原膠的生物合成最有利3
關(guān)于其促進(jìn)作用機(jī)制,現(xiàn)在較為致的認(rèn)識,認(rèn)為是由i•其加人而枏對影響了微生物細(xì)胞膜h的脂
蛋白,降低了細(xì)胞膜的灰面張力,進(jìn)而影響了細(xì)胞膜的正常合成,從而使菌體細(xì)胞膜的通透性增大,即其 結(jié)構(gòu)變得松散,大分子物質(zhì)的透過率增大,使得胞內(nèi)產(chǎn)生的多種酶類可以進(jìn)人發(fā)酵液,加速r底物的轉(zhuǎn) 化,從而提高了黃原膠的產(chǎn)膠蘋C Hellewr和Wang_4_以及Naglak和WangW的試驗(yàn)均證實(shí)了 Triton X - 100的上述作用。雖然它們的用最較小,一般在幾個(gè)10 6到幾十個(gè)KT6之間,但它們的作W巨大。據(jù)報(bào) 道,24h后加人表面活性劑的試驗(yàn)紺其產(chǎn)膠率吋以明M增加,而且在添加表面活性劑的發(fā)酵液中,黃單 胞菌的菌體變小,發(fā)酵液粘度增大[3]。丨曰.上述的試驗(yàn)中卻顯示,發(fā)酵初始加人A面活性劑,其發(fā)酵液粘 ; 度大f對照組,而產(chǎn)膠初期加人則其發(fā)酵液粘度低廠對照組,y報(bào)道有出人另外試驗(yàn)屮發(fā)現(xiàn),雖然產(chǎn)膠初期加人Triton X-100吋其S高產(chǎn)膠率大于發(fā)酵初始的試驗(yàn)組,但其膠體質(zhì)fi卻有待進(jìn)-•步改善。:
綜合考慮添加Triitm X - 100對黃原膠的產(chǎn)膠率及膠體忭質(zhì)的影響,其最適添加量為40 x 10-6,最 適添加時(shí)間為產(chǎn)膠初期,即發(fā)酵至30h左右,產(chǎn)膠率可達(dá)3.95ls/100mL,較對照組高約11%。碳源轉(zhuǎn)化 率為 71.836%
由于萸原膠是•神高粘性流體,隨著發(fā)酵過程的進(jìn)行,其粘度逐漸增大,同時(shí)其合成過程又是-個(gè) 需氧過程,所以必須不斷通人空氣。而由于其高粘性,導(dǎo)致空氣與發(fā)酵液的接觸機(jī)會減少,從而會…定 程度的抑制菌體酶類對黃原膠的生物合成,導(dǎo)致其產(chǎn)膠率的下降。雖然通過提高攪拌轉(zhuǎn)速可以一定稗 度的解決由黃原膠的假塑性所帶來的通氧受限問題,似由F其粘度到發(fā)酵后期越來越大,所以就對攪拌設(shè)備帶來了越來越卨的要求。而通過補(bǔ)水工藝,則nj■以很好的解決這個(gè)問題。通過在某些特記時(shí)間 內(nèi)補(bǔ)水,可以相對降低發(fā)酵液的粘度,而發(fā)酵液枯度的降低,一方面可以降低部分底物的反饋抑制作用,從而促進(jìn)底物的轉(zhuǎn)化;另一力而則可以促進(jìn)氧氣在發(fā)酵液中的轉(zhuǎn)移,增大與菌體細(xì)胞膜的接觸面積,也 同樣會加強(qiáng)對底物的利用,兩者的共同作用,便可以大大提高產(chǎn)膠率••從而也就相對地緩解了由于其 高粘度對氧氣的限制,增加了空氣4發(fā)幣液的接觸面枳,提高了底物的轉(zhuǎn)化率,從而提卨了產(chǎn)膠率。
補(bǔ)水工藝的最佳發(fā)酵碳源含量為6.5%,此時(shí)最卨產(chǎn)膠率為4.962g/100mL,較對照組提高約丨5%, 碳源轉(zhuǎn)化率為76,338%,較對照組提高約10%。