一种用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法

专利名称：：一种用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法
技术领域：
：本发明属于黄原胶生产
技术领域：
，具体涉及一种用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法。
背景技术：
：黄原胶(xanthangum)是以甘蓝黑腐病黄单胞菌(Xanthomonascampestris)的菌株B-1459为生产菌制得的食用微生物胶体，最早由美国农业部于1959年开发成功，第一个商业化成功的生产者是美国加州圣地亚哥的一家公司于1961年实现的，1969年美国FDA批准黄原胶在食品中应用。黄原胶是目前国际上性能最优越的生物胶，其溶液是一种非牛顿流体，与其它高生物聚合物相比，具有独特的理化性质和全面功能，常被用作增稠剂、乳化剂、悬浮剂、稳定剂，被广泛应用于食品、医药、日用化工、釆油、纺织、陶瓷、印染等20多个领域，极具巿场潜力。据不完全统计，全世界黄原胶的产量接近40000吨，迄今Kelco公司仍然是最大的生产者，约占世界总产量的20%，法国罗纳-普郎克公司及其他公司约占30/。我国黄原胶产业的研究和生产起步较晚，70年代后期才开始进行研究，于80年代初期开始工业化生产，而且生产工艺相对落后，因此产品质量与国外同行具有较大的差距。但是随着我国黄原胶生产技术的进步，黄原胶的应用价值逐渐被认知，特别是近年大量合资食品厂的建立，黄原胶及其复配胶用量大增。国内现在使用的高质量黄原胶大多依赖进口。目前，国内黄原胶生产能力大约有45000吨/年，虽然部分产品质量达不到国际水准，产品仍供不应求，价格在3-4万元/吨。国内黄原胶生产厂不仅生产规模小而且技术力量较薄弱，设备较落后，其产品质量尚待提高随着人们生活水平和健康消费意识的提高，乳及乳制品成为发展最快的行业之一。其中酸乳饮料是一种兼具营养与保健的新型饮料，该饮料风味独特，酸甜可口，营养丰富，一经推出就受到消费者的青睐。酸奶饮料中的蛋白质在酸化过程中，pH下降到等电点时会发生凝聚沉淀，此外还由于溶液中有机酸和其它物质的存在，也会使蛋白质粒子沉淀，这些都严重影响了乳酸菌饮料的保质期。若降低酸度可以对稳定性的提高略有帮助，但却难以达到酸奶饮料的最佳风味.因此稳定性问题与口感的矛盾就成为酸乳饮料生产中的一个难点。然而，在乳饮料中加入适量的黄原胶便能解决这个问题，黄原胶的主要作用是增稠、加强口感、细腻滑爽、易于释放风味，而且能够提高乳饮料的稳定及奶油的保形力。目前，黄原胶的生产工艺主要是利用微生物发酵的方式，主要包括种子培养、菌种发酵以及发酵液后处理等一系列过程获得黄原胶，其中碳源是生物发酵的一个关键因素，传统的工艺中主要以玉米淀粉为碳源，也可以釆用糖蜜或葡萄糖作为碳源，但是，现有技术的碳源发酵生产的黄原胶，用于制备乳饮料会造成酸性乳饮料分层。
发明内容本发明的目的是解决现有技术用于制备乳饮料的黄原胶会造成酸性乳饮料分层的技术问题，提供一种用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法。为了实现上述目的本发明用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法，其工艺要点如下1、发酵培养基蔗糖2.0誦3.5°/、柠檬酸0.1-0.42%、玉米淀粉0.6-1.0%、KC10.l國O.3%、NaH2P040.05-0.08%、MgS040.2-0.6%、Ca(H2P04)20.1-0.4%,余量为水；2、按上述配方将液体培养基配制后，用2mol/L的K0H溶液调整培养基的PH值至7.0，在121。C下灭菌30-40min,冷却至34。C后接种黄单胞菌，接种量为5.0-6.5%，进行发酵；3、整个黄原胶的发酵过程共需要72小时，分为三个时期，1)前期0-20小时，黄单胞菌生长阶段，2)中期20-48小时，进入产胶期，持续产胶28小时，3)后期48-72小时，菌体进入衰退期，产胶过程中由于丙酮酸的合成和二氧化碳气体的放出，导致PH值不断下降，容易抑制糖基载体的活性，从而影响产胶，因此发酵过程中始终维持PH值为7.0;4、发酵过程中控制温度28-34'C,其中，1)前期温度为28-30°C，2)中期温度为29-32°C，3)后期温度为30-34°C,控制温度的目的是使所产生的黄原胶具有特殊性能；5、微生物的生长和黄原胶的生成均需要氧气，因此发酵过程中必须装有通气设施和搅拌装置，整个发酵过程中控制通气比分别为1)前期控制0.8-1倍，2)中期控制0.8-1.2倍，3)后期控制0.6-0.8倍，所说的通气比是通气量与发酵溶液的体积比；6、整个发酵过程发酵罐搅拌转速的控制1)前期300-360r/min，2)中期360-400r/min，3)后期280-300r/min，控制搅拌转速的目的是产生特殊产品性能的需要；本发明发酵液中黄原胶最终产胶率为36-38g/L。本发明，使用蔗糖作为碳源要优于葡萄糖和糖蜜，而且釆用葡萄糖生产成本较高，釆用糖蜜黄原胶收率低；在培养基中添加适量的KC1、MgS04、NaH2P04.和Ca(H2P04)2无机盐，其中，钾、钠、镁和钙离子都是黄单胞菌细胞中某些酶的激活剂，适量添加这些离子可以提高黄原胶的产量，而且能充分保证发酵所需的营养以及产生特殊产品性能的需要。本发明生产的黄原胶解决了现有技术用于制备乳饮料的黄原胶会造成酸性乳饮料分层的技术问题，它适合用于发酵奶、酸奶及其他乳饮料的生产。具体实施例方式实施例l:用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法，其工艺要点如下1、发酵培养基蔗糖2.0%、柠檬酸0.42%、玉米淀粉0.6%、KC10.1%、NaH2P040.05%、MgS040.2%、Ca(H2P04)20.1%,余量为水；2、按上述配方将液体培养基配制后，用2mol/L的KOH溶液调整培养基的PH值至7.0，在12rC下灭菌30min,冷却至34'C后接种黄单胞菌，接种量为5.0%,进行发酵；3、整个黄原胶的发酵过程中始终维持PH值为7.0，共需要"小时，分为三个时期，每个时期的温度、通气比和搅拌转速的控制，按下表要求进行黄原胶发酵过程参数控制表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本发明发酵液中黄原胶的最终产胶率为36g/L。实施例2:根据实施例l，本发明用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法，其工艺要点如下1、发酵培养基蔗糖3.5%、柠檬酸0.1%、玉米淀粉1.0%、KC10.3%、NaH2P040.08%、MgS040.6%、Ca(H2P04)20.4%，余量为水；2、按上述配方将液体培养基配制后，用2mol/L的KOH溶液调整培养基的PH值至7.0,在12rC下灭菌40min，冷却至3fC后接种黄单胞菌，接种量为6.5%,进行发酵，本发明发酵液中黄原胶的最终产胶率为38g/L。权利要求1、一种用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法，其特征在于工艺要点如下1)、发酵培养基蔗糖2.0-3.5％、柠檬酸0.1-0.42％、玉米淀粉0.6-1.0％、KCl0.1-0.3％、NaH2PO40.05-0.08％、MgSO40.2-0.6％、Ca(H2PO4)20.1-0.4％，余量为水；2)、按上述配方将液体培养基配制后，用2mol/L的KOH溶液调整培养基的PH值至7.0，在121℃下灭菌30-40min，冷却至34℃后接种黄单胞菌，接种量为5.0-6.5％，进行发酵；3)、黄原胶的发酵过程中始终维持pH值为7.0，温度为28-34℃，共需要72小时，分为三个时期前期黄单胞菌生长阶段0-20小时，中期产胶期20-48小时，后期菌体进入衰退期48-72小时，其温度控制前期为28-30℃，中期为29-32℃，后期为30-34℃；其通气比控制前期0.8-1倍，中期0.8-1.2倍，后期0.6-0.8倍；其发酵罐搅拌转速控制前期300-360r/min，中期360-400r/min，后期280-300r/min。全文摘要本发明公开了一种用于制备乳饮料的黄原胶的生产方法，其发酵培养基由蔗糖、柠檬酸、玉米淀粉、KCl、NaH₂PO₄、MgSO₄、Ca(H₂PO₄)₂和水组成；发酵过程中pH值为7.0，温度为28-34℃，共需要72小时，分为三个时期前期黄单胞菌生长阶段0-20小时，中期产胶期20-48小时，后期菌体进入衰退期48-72小时，三个时期的温度分别为28-30℃、29-32℃、30-34℃；通气比分别为0.8-1倍、0.8-1.2倍、0.6-0.8倍；搅拌转速分别为300-360r/min、360-400r/min、280-300r/min。本发明解决了现有技术用于制备乳饮料的黄原胶会造成酸性乳饮料分层的技术问题，适合用于发酵奶、酸奶及其他乳饮料的生产。文档编号A23L1/05GK101185486SQ20071011543公开日2008年5月28日申请日期2007年12月12日优先权日2007年12月12日发明者刘海涛,王均成,勇肖,郭英熙申请人:山东阜丰生物科技开发有限公司