一種高產量富鋅生物纖維素凝膠產品制造技術

本發明專利技術涉及一種高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其由含有氧化鋅的緩沖培養基培養生物纖維素凝膠產生菌制備。其中所述培養基中添加有氧化鋅、緩沖成分和營養成分。所述緩沖成分為六次甲基四胺-鹽酸或醋酸銨-醋酸，營養成分包括碳源、氮源和無機鹽。本發明專利技術通過在培養基中加入氧化鋅，使其與生物纖維素凝膠產生菌代謝產生的葡萄糖酸反應，減少葡萄糖酸對培養基pH的影響，獲得的葡萄糖酸鋅成分作為鋅補充劑，并使其包裹在生物纖維素凝膠的空間網狀結構中，降低其對胃部及消化道的刺激；培養基中加入緩沖成分，避免了微生物代謝產生的葡萄糖酸或分解氮源產生的各種氨基酸對培養基pH值的影響，保持培養基pH值的穩定，提高生物纖維素凝膠的產量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及生物纖維素凝膠產品的制備技術，特別涉及一種高產量富鋅生物纖維素凝膠產品的制備。
技術介紹
生物纖維素（Biocellulose）凝膠，又稱為細菌纖維素（Bacterial cellulose, BC）凝膠，其是由醋酸菌屬、土壤桿菌屬、根瘤菌屬等中的某些微生物合成的纖維素。其中常見的菌種為木醋桿菌、木葡糖酸醋桿菌等。生物纖維素凝膠具有高結晶度（可達95%）和高聚合度（DP值2000-8000）；具有超精細的網狀結構和抗張強度，其還具有優秀的持水能力和較高的生物相容性、及可降解性。目前已經被廣泛應用于食品、醫藥等各個領域。在食品領域中，通常將生物纖維素凝膠產品稱為高纖椰果或椰果，其主要由椰子水作為培養基的主要原料，經木醋桿菌或木葡糖酸醋桿菌發酵制成的生物纖維素凝膠產品，再經過清洗、切割等步驟制成的天然纖維素產品，具有獨特的凝膠結構，口感脆滑，咀嚼性好，熱量極低，目前已經廣泛應用于生產各種食品，如罐頭、果凍、八寶粥等。高纖椰果富含膳食纖維，其能夠促進腸道蠕動、抑制有害物質被人體吸收，其還能夠有效調節血糖、減少血液中膽固醇的升高，具有理想的保健功效。但是，生物纖維素凝膠的生產中還存在一些問題，常見菌種木醋桿菌或木葡糖酸醋桿菌不論是在靜態發酵培養中還是在動態發酵培養中，生物纖維素凝膠的產量都較低，即發酵到一定階段之后，生物纖維素凝膠的產生就會減慢甚至停止，使得生產會產生大量的培養基廢液，即使的生產成本較高也會污染環境；此外，目前的生物纖維素凝膠產品僅僅停留在提供口感和膳食纖維素本身的保健功效上，沒有被賦予了其他保健功效的生物纖維素凝膠產品的出現。鋅是人體必需的微量元素之一，其在人體生長發育、生殖遺傳、免疫、內分泌等生理過程中有著極其重要的作用。葡萄糖酸鋅易溶于水，常作為補鋅劑，主要用于嬰兒及老年、妊娠婦女因缺鋅引起的生長發育遲緩、營養不良、厭食癥、復發性口腔潰瘍、皮膚痤瘡等疾病。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供一種高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其是由包括如下步驟的方法制備的：用含有氧化鋅的緩沖培養基培養生物纖維素凝膠產生菌來生產生物纖維素凝膠產品。所述生物纖維素凝膠產生菌為木葡糖酸醋桿菌或木醋桿菌。其中所述含有氧化鋅的緩沖培養基中添加有氧化鋅，其中氧化鋅的用量為液體培養基總重量的0.05-1wt%，優選為0.06-0.08wt%。所述的緩沖培養基還添加有緩沖成分，所述的緩沖成分為六次甲基四胺-鹽酸或醋酸銨-醋酸。所述的緩沖培養基還添加有營養成分。所述含氧化鋅的六次甲基四胺-鹽酸緩沖培養基的制備方法如下：取3-4重量份的六次甲基四胺溶于15-20重量份的蒸餾水中，再加入0.5-1重量份的濃鹽酸，再加入3-8份營養成分，然后加入蒸餾水至100重量份，最后加入6-8重量份的氧化鋅，攪拌均勻即可。所述含氧化鋅的醋酸銨-醋酸緩沖培養基的制備方法如下：取50-60重量份的醋酸銨溶于蒸餾水中，加入2-4重量份的冰醋酸，再加入3-8重量份營養成分，然后加入蒸餾水至100重量份，最后加入6-8重量份的氧化鋅，攪拌均勻即可。上述的營養成分包括：碳源、氮源和無機鹽。如2-6重量份的碳源、0.5-1份的氮源及0.5-1重量份的無機鹽。緩沖培養基中對碳源、氮源和無機鹽并沒有特別的要求，按照本領域常規的生物纖維素凝膠的培養基選擇配制即可，例如本領域在生產生物纖維素凝膠時常用的葡萄糖、蔗糖、蛋白胨、酵母提取物，磷酸氫二鈉、硫酸鎂等都可以使用，也可以使用可用于培養生物纖維素凝膠產生菌的天然物質，如椰子水、廢糖蜜、廢酒糟等。使用本專利技術中的含有氧化鋅的緩沖培養基培養生物纖維素凝膠產生菌，對培養的條件并不需要改變，仍以溫度為28-32℃的淺盤靜態培養為宜，培養時間也仍為3-10天。我們發現，木葡糖酸醋桿菌或木醋桿菌在代謝產生生物纖維素凝膠的過程中，會產生葡萄糖酸副產物，且隨著培養基中氮源的分解，會產生不同的酸性氨基酸或堿性氨基酸，它們的積累，都會使培養基的pH值發生變化，使得培養過程中培養基的pH值不夠穩定，這將抑制木葡糖酸醋桿菌或木醋桿菌的生長繁殖，從而影響生物纖維素凝膠的產量和生產效率。本專利技術首先創造性地在培養基中加入了氧化鋅，其能與生物纖維素凝膠產生菌代謝產生的副產物葡萄糖酸反應，不但能夠減少副產物葡萄糖酸對培養基pH的影響，還能直接獲得葡萄糖酸鋅成分作為鋅補充劑，并使葡萄糖酸鋅成分更好地包裹在生物纖維素凝膠的空間網狀結構中，降低其對胃部及消化道的刺激；此外，我們還將培養基制成了緩沖培養基，其能夠進一步保持培養基pH值的穩定性，避免木葡糖酸醋桿菌或木醋桿菌代謝的葡萄糖酸或分解氮源產生的各種氨基酸對培養基pH值的影響，提高生物纖維素凝膠產生的產量。具體實施方式下面結合具體實施方式和對比實驗來對本專利技術作進一步的說明，但是下文中的具體實施方法不應當被理解為對本專利技術的限制。本領域普通技術人員能夠在本專利技術基礎上顯而易見地作出的各種改變和變化，應該均在本專利技術的范圍之內。實施例1：含氧化鋅的六次甲基四胺-鹽酸緩沖培養基的制備取40g的葡萄糖作為碳源、5g的酵母提取物和5g的蛋白胨作為氮源、5g的磷酸氫二鈉作為無機鹽，混合均勻制成營養成分；取30g的六次甲基四胺溶于200g的蒸餾水中，再加入5g的濃鹽酸，再加入50g營養成分，然后加入蒸餾水至1000g，最后加入0.6g的氧化鋅，攪拌均勻即制備得到含氧化鋅的六次甲基四胺-鹽酸緩沖培養基。實施例2：含氧化鋅的醋酸銨-醋酸緩沖培養基的制備取30g的葡萄糖和20g的蔗糖作為碳源、10g的酵母提取物作為氮源、5g的磷酸氫二鈉和3g的硫酸鎂作為無機鹽，將其混合均勻制成營養成分；取50g的醋酸銨溶于蒸餾水中，加入2g的冰醋酸，再加入60g營養成分，然后加入蒸餾水至1000g，最后加入0.8g的氧化鋅，攪拌均勻即制備得到含氧化鋅的醋酸銨-醋酸緩沖培養基。實施例3：高產量富鋅生物纖維素凝膠產品的制備取實施例1中制備的含氧化鋅的六次甲基四胺-鹽酸緩沖培養基500mL置于淺盤中，接種木葡糖酸醋桿菌，接種量10%，31℃下靜態發酵培養7天。收獲產生的生物纖維素凝膠膜，用稀堿液和去離子水反復洗滌后，獲得高產量富鋅生物纖維素凝膠產品1#。取實施例1中制備的含氧化鋅的六次甲基四胺-鹽酸緩沖培養基500ml置于淺盤中，接種木醋桿菌，接種量8%，28℃下靜態發酵培養10天。收獲產生的生物纖維素凝膠膜，用稀堿液和去離子水反復洗滌后，獲得高產量富鋅生物纖維素凝膠產品2#。取實施例2中制備的含氧化鋅的醋酸銨-醋酸緩沖培養基500mL置于淺盤中，接種木葡糖酸醋桿菌，接種量10%，31℃下靜態發酵培養7天。收獲產生的生物纖維素凝膠膜，用稀堿液和去離子水反復洗滌后，獲得高產量富鋅生物纖維素凝膠產品3#。取實施例2中制備的含氧化鋅的醋酸銨-醋酸緩沖培養基500mL置于淺盤中，接種木醋桿菌，接種量8%，28℃下靜態發酵培養7天。收獲產生的生物纖維素凝膠膜，用稀堿液和去離子水反復洗滌后，獲得高產量富鋅生物纖維素凝膠產品4#。實施例4 生物纖維素凝膠產品產量對比對照例1#取40g的葡萄糖作為碳源、5g的酵母提取物和5g的蛋白胨作為氮源、5g的磷酸氫二鈉作為無機鹽，混合均勻后加入蒸餾水至1000g作為培養基，取500ml培養基置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其特征在于：是由包括如下步驟的方法制備的：用含有氧化鋅的緩沖培養基培養生物纖維素凝膠產生菌。

【技術特征摘要】
1.一種高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其特征在于：是由包括如下步驟的方法制備的：用含有氧化鋅的緩沖培養基培養生物纖維素凝膠產生菌。2.根據權利要求1所述的高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其特征在于：所述生物纖維素凝膠產生菌為木葡糖酸醋桿菌或木醋桿菌。3.根據權利要求1所述的高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其特征在于：所述含有氧化鋅的緩沖培養基中添加有氧化鋅，其中氧化鋅的用量為液體培養基總重量的0.05-1wt%，優選為0.06-0.08wt%。4.根據權利要求3所述的高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其特征在于：所述的緩沖培養基還添加有緩沖成分，所述的緩沖成分為六次甲基四胺-鹽酸或醋酸銨-醋酸。5.根據權利要求4所述的高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其特征在于：所述的緩沖培養基還添加有營養成分。6.根據權利要求5所述的高產量富鋅生物纖維素凝膠產品，其特征在于：所述含氧化鋅的六次甲基四胺-鹽酸緩沖培養基的制備方法如下：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘春燕，鐘宇光，
申請(專利權)人：海南椰國食品有限公司，
類型：發明
國別省市：海南;46