[發明專利]菊花狀細菌纖維素及其發酵制備方法

有效

• 申請號: 201310463055.1
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103451252B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 雷虹;陳雪梅;劉奇;曲春鶴;張基亮;李元敬;平文祥;韓德權
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C12P19/04
• 分類號: C12P19/04;C12R1/01
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙)23210
• 代理人: 何強

技術領域

本發明涉及一種細菌纖維素及其發酵制備方法。

背景技術

細菌纖維素(Bacterial Cellulose，簡稱BC)是一種細菌多糖，與動植物纖維素具有相似的結構與組成，并具有動植物纖維素無法比擬的高純度、高聚合度、高結晶度、高親水性、超精細網狀結構以及高生物適應性等獨特的性質。由于細菌纖維素具有生物合成可調控性、結構可修飾性、不需要前處理和提純等操作優勢，因此，在食品工業、生物醫學、造紙、聲學器材和石油開采等方面得到了廣泛應用。

發明內容

本發明提供了一種形狀不同于現有球狀細菌纖維素的菊花狀細菌纖維素，并提供了發酵制備菊花狀細菌纖維素的方法。

菊花狀細菌纖維素的形狀呈菊花狀，外圍刺狀物多且長，乳白色有光澤，質地均勻致密。

上述菊花狀細菌纖維素按以下步驟發酵制備：

一、將漢氏葡糖醋桿菌HDM1-3（Gluconacetobacter hansenii HDM1-3）劃線接種于細菌纖維素固體培養基中，在28℃條件下恒溫靜置培養48h，然后用接種環挑取菌苔接種于100ml種子發酵液中，再混合均勻后置于溫度為28℃、轉數為130r/min的搖床中培養24h；

二、將步驟一搖床培養的種子發酵液按優化發酵液體積分數7%的接種量接種至75ml的優化發酵培養基中，然后在溫度為28℃、轉速為150r/min的條件下振蕩發酵48h，即得到菊花狀細菌纖維素；

其中，步驟一中細菌纖維素固體培養基按質量百分比由5%的葡萄糖、0.5%的酵母膏，0.5%的蛋白胨、0.1%的檸檬酸、0.2%的Na₂HPO₄·H₂O、0.1%的K₂HPO₄、0.025%的MgSO₄·7H₂O、2%的瓊脂和余量的蒸餾水組成，pH值為5.8；步驟一中種子發酵液按質量百分比由2%的蔗糖、0.3%的酵母膏、0.5%的蛋白胨、0.2%的磷酸二氫鉀、0.015%的硫酸鎂和余量的蒸餾水組成，pH值為5.8；步驟二優化發酵培養基每100ml由5g的葡萄糖、0.34g的牛肉膏、0.19g的酵母膏、0.22g的磷酸氫二鈉、0.46g的磷酸氫二鉀、0.2g的乳酸、0.025g的硫酸鎂、1ml的乙醇和余量的蒸餾水組成，pH值為6.5。

本發明菊花狀細菌纖維素不但形狀新穎、外形美觀、而且具有更為優異的吸附性、粘性、膠粘性和咀嚼性，彈性、黏聚性和回彈性也強于球狀細菌纖維素。

本發明基于細菌纖維素生物合成的可調控性及形狀可塑性，通過調節發酵過程，進行生物改造，生產出一種適用于食品、藥品行業，外形美觀、附加值高的菊花狀細菌纖維素。菊花狀細菌纖維素有大量的“花瓣”，在增加美觀的同時，增大了菊花狀細菌纖維素的表面積，因此菊花狀細菌纖維素具有更強的吸附能力和良好的緩釋性能。長且多的刺突物能增大菊花狀細菌纖維素的表面積，增大其吸附營養物質的能力和釋放能力。若將其加入藍莓果汁中，增加了營養吸附能力，并且因其較好的緩釋性能，延長了其在腸內的駐留時間，達到了營養持續緩慢供應的目的。

乳白色光澤且組織表面光滑的菊花狀細菌纖維素，說明菊花狀細菌纖維素的結構表面較為均勻，彈性較好，發酵條件適宜，有利于營養物質的吸附。

漢氏葡糖醋桿菌HDM1-3(Gluconacetobacter hansenii HDM1-3)為漢氏葡糖醋桿菌（Gluconacetobacter hansenii），屬于葡糖醋酸桿菌屬(Gluconacetobacter)；保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏地址是武漢市，武漢大學，保藏日期為2010年12月5日，保藏號為CCTCC NO：M2010332。

附圖說明

圖1是具體實施方式一菊花狀細菌纖維素的觀察圖；

圖2是具體實施方式二菊花狀細菌纖維素掃描電鏡觀察圖；

圖3是具體實施方式二釋放實驗中人工模擬胃液環境下菊花狀細菌纖維素維生素C釋放曲線圖。

圖4是具體實施方式二釋放實驗中人工模擬胃液環境下菊花狀細菌纖維素黃酮釋放曲線圖。

圖5是具體實施方式二釋放實驗中人工模擬胃液環境下菊花狀細菌纖維素花青素釋放曲線圖。

圖6是具體實施方式二釋放實驗中人工模擬胃液環境下球狀細菌纖維素維生素C釋放曲線圖。

圖7是具體實施方式二釋放實驗中人工模擬胃液環境下球狀細菌纖維素黃酮釋放曲線圖。