專利名稱：醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)聯(lián)產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及細(xì)菌纖維素和食醋生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地說，是一種用醋酸菌與 木醋桿菌在同一發(fā)酵體系中混合培養(yǎng)聯(lián)產(chǎn)食醋及細(xì)菌纖維素的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明立足當(dāng)今食醋淋澆發(fā)酵生產(chǎn)中易染木醋桿菌在填料中生成細(xì)菌 纖維素，堵塞填料，使得淋澆時(shí)間大大縮短，但對(duì)食醋風(fēng)味卻無影響。細(xì)菌纖維素是一種新 型微生物合成材料在食品、醫(yī)藥、紡織、化工等方面具有巨大的應(yīng)用潛力(余冰，周紅麗.細(xì) 菌纖維素研究進(jìn)展.生物技術(shù)通報(bào)[J] ，2007， 2 :87-89)。但目前細(xì)菌纖維素生產(chǎn)行業(yè)因易 染菌使得細(xì)菌纖維素產(chǎn)量下降。加之細(xì)菌纖維素產(chǎn)量本身就較低導(dǎo)致細(xì)菌纖維素價(jià)格較高 而不能較好的應(yīng)用于市場(chǎng)。食醋具有消除疲勞、提高肝臟的解毒功能與新陳代謝、軟化血 管、降血脂、降低膽固醇、減肥、抗衰老方面均有一定作用(李幼筠.論食醋的功能性與新型 功能食醋的研發(fā).中國釀造[J] ，2004,1 :5-8)但目前食醋生產(chǎn)行業(yè)面臨過氧化時(shí)間過早、 產(chǎn)品副加值低等問題。目前國內(nèi)外對(duì)微生物混合培養(yǎng)的研究主要集中在不同微生物混合培 養(yǎng)產(chǎn)同一產(chǎn)物的研究中，而對(duì)微生物混合培養(yǎng)產(chǎn)不同產(chǎn)物的研究還少見報(bào)道。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于用不同的微生物混合培養(yǎng)在同一發(fā)酵體系中聯(lián)產(chǎn)不 同產(chǎn)物的研究，具本地說，就是研究一種用醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)在同一發(fā)酵體系中 聯(lián)產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素的方法，解決現(xiàn)有醋酸和細(xì)菌纖維素生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)值低、經(jīng)濟(jì)效益差 的問題。 通常在單純生產(chǎn)醋酸的過程中，醋酸發(fā)酵最佳周期為3天，于第4天即發(fā)生過氧化 反應(yīng)，醋酸菌利用發(fā)酵液中的醋酸為發(fā)酵基質(zhì)因過氧化反應(yīng)生成C02及H20，使得發(fā)酵液中 醋酸含量降低；在單純細(xì)菌纖維素的生產(chǎn)行業(yè)中，細(xì)菌纖維素的產(chǎn)量要達(dá)到最佳值需要發(fā) 酵6天左右，而且產(chǎn)量低，成本高，本發(fā)明將醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)可在同一個(gè)培養(yǎng)體 系中同時(shí)產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素的關(guān)鍵就是要解決在同一培養(yǎng)體系中發(fā)酵3天以后，醋酸的 產(chǎn)量不僅不會(huì)因過氧化而降低，而還繼續(xù)增加，達(dá)到醋酸和細(xì)菌纖維素雙豐收目的。
為達(dá)到在同一發(fā)酵體系中能同時(shí)產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素的目的，本發(fā)明的發(fā)明人在 對(duì)比研究醋酸菌與木醋桿菌單純培養(yǎng)時(shí)的最優(yōu)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，研究獲得混菌發(fā)酵的基礎(chǔ) 培養(yǎng)基，在混菌發(fā)酵的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，分別采用了三種接種方式(l)將木醋桿菌與醋酸菌 同時(shí)接種；(2)先接醋酸菌后接木醋桿菌；(3)先接木醋桿菌后接醋酸菌，通過分析三種接 種方式下醋酸產(chǎn)量，細(xì)菌纖維素產(chǎn)量，及最優(yōu)發(fā)酵周期，確定選用混菌發(fā)酵的接種方式為 (l)，即同時(shí)接種醋酸菌與木醋桿菌。又在同時(shí)接種醋酸菌與木醋桿菌方式下，在混菌發(fā)酵 的基礎(chǔ)培養(yǎng)中，采用多因素二水平實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法對(duì)混菌發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化獲得混菌 發(fā)酵的最優(yōu)培養(yǎng)基配方配比及發(fā)酵周期和發(fā)酵溫度。 本發(fā)明一種用醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)醋酸及細(xì)菌纖維素的方法，在于在同一 發(fā)酵體系中，同時(shí)接入醋酸菌和木醋桿菌的種子液，混合均勻，醋酸菌和木醋桿菌種子液的 接入量均為同一發(fā)酵體系體積量的5. 5 6. 5% (V/V)，在30± 1°C的溫度條件下，靜置培養(yǎng) 至少6天，產(chǎn)量為每100ml發(fā)酵體系產(chǎn)醋酸3.9±0. lg，產(chǎn)細(xì)菌纖維素O. 49士0.01g。
上述同一發(fā)酵體系是指能同時(shí)培養(yǎng)醋酸菌和木醋桿菌的基礎(chǔ)培養(yǎng)基和優(yōu)化培養(yǎng) 基，基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方配比為每1000ml基礎(chǔ)培養(yǎng)基液體中含
3[0010: [oo": [0012: [ooi3: [ooi4: [ooi5:
葡萄糖蔗糖=i : 3(w/w) 40 50g
蛋白胨 9 llg 酵母膏 7. 5 8. 5g
KH2P04 2. 8 3. 2g 無水乙醇 38 42ml
MgS04 1. 8 2. 2g 蒸溜水稀釋至1000ml
在上述混菌發(fā)酵的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，采用同時(shí)接種醋酸菌與木醋桿菌方式，采用多
因素二水平實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法獲得優(yōu)化培養(yǎng)基，每1000ml優(yōu)化培養(yǎng)基液體中含 葡萄糖蔗糖=1 : 3(W/W) 45g 蛋白胨 10g 酵母膏 8g KH2P04 3g 無水乙醇 40ml MgS04 2g 蒸溜水稀釋至1000ml 。 上述的種子液是將試管斜面醋酸菌和木醋桿菌接入一環(huán)于各自的試管基礎(chǔ)培養(yǎng) 基中，3(TC培養(yǎng)20小時(shí)作為種子液。 培養(yǎng)方法為在上述同一基礎(chǔ)培養(yǎng)基或優(yōu)化培養(yǎng)基中，同時(shí)接入醋酸菌和木醋 桿菌的種子液，混合均勻，醋酸菌和木醋桿菌種子液的接入量為同一發(fā)酵體系體積量的 5. 5 6. 5% (V/V)，在30士rC溫度條件下，靜置培養(yǎng)6天，產(chǎn)量為每100ml發(fā)酵體系產(chǎn)醋 酸3. 9士lg，產(chǎn)細(xì)菌纖維素0. 49±0. Olg。 效果本發(fā)明的發(fā)明人在此發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出混菌發(fā)酵時(shí) 細(xì)菌纖維素產(chǎn)量為4. 97g/L，而純培養(yǎng)時(shí)產(chǎn)量為4. 95g/L。發(fā)酵液醋酸度為3. 95g/100mL而 純培養(yǎng)時(shí)醋酸度為2. 75g/100mL。過氧化反應(yīng)的時(shí)間比較得出，混合培養(yǎng)在第6天時(shí)仍不發(fā) 生醋酸菌利用發(fā)酵液中的醋酸生成C02和H20的過氧化反應(yīng)，而醋酸菌純培養(yǎng)時(shí)于第4天就 發(fā)生了過氧化反應(yīng)。該結(jié)果顯示混合培養(yǎng)能延長醋酸菌發(fā)生過氧化反應(yīng)的時(shí)間。這一系列 結(jié)果表明混合培養(yǎng)有利于提高基質(zhì)利用率，減少生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的產(chǎn)出量，能在同一發(fā) 酵過程中獲得兩種產(chǎn)物，且利用微生物混合培養(yǎng)之間的相互作用可以達(dá)到抑制雜菌污染， 優(yōu)化生產(chǎn)工藝，改善產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 本發(fā)明提供一種將醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)的發(fā)酵方式。該發(fā)酵方式能達(dá)到在
同一體系里同時(shí)生產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素的目的，有利于增加醋酸生產(chǎn)行業(yè)附加值，對(duì)于細(xì)
菌纖維素生產(chǎn)行業(yè)因?yàn)榘l(fā)酵完成之后細(xì)菌纖維素浮于發(fā)酵液表面可直接提取，發(fā)酵液中含
中一定量的醋酸不僅不污染環(huán)境而且可以變廢為寶，還能提高生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)值。


圖1、純培養(yǎng)與混菌培養(yǎng)情況下醋產(chǎn)量對(duì)比圖；圖2純培養(yǎng)與混菌培養(yǎng)
情況下細(xì)菌纖維產(chǎn)量對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、將醋酸菌與木醋桿菌種子液，按同一發(fā)酵體系體積量 6% (V/V)的接種量同時(shí)接種于最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基，每1000mL最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基含葡萄糖/ 蔗糖(1/3)45g，酵母膏8g，蛋白胨10g， KH2P043g， MgS042g，無水乙醇40mL，蒸餾水稀釋至1000mL，發(fā)酵溫度3(TC，靜置培養(yǎng)6天。測(cè)定發(fā)酵終了時(shí)生成的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量及醋酸產(chǎn) 量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見附圖l和圖2所示。 從圖1和圖2結(jié)果顯示于混合培養(yǎng)時(shí)情況下細(xì)菌纖維素產(chǎn)量為4. 97g/L，純培養(yǎng) 時(shí)產(chǎn)量為4. 95g/L。而醋酸生成方面，純培養(yǎng)時(shí)醋酸度為2. 75g/100mL，而混菌培養(yǎng)時(shí)為 3. 95g/100mL。該結(jié)果表明本專利采用的混菌發(fā)酵工藝能在一次發(fā)酵中獲得兩種有益的產(chǎn) 品，且產(chǎn)量均不低于純培養(yǎng)時(shí)的產(chǎn)量。有利于提高食醋和細(xì)菌纖維素生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)值，降低生 產(chǎn)成本。 本發(fā)明方法，首次采用了將醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)同時(shí)產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素 的發(fā)酵方法。應(yīng)用該方法可以醋酸菌與木醋桿菌同時(shí)接種達(dá)到一次發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束時(shí)能獲 得兩種有益產(chǎn)物(醋酸及細(xì)菌纖維素)且產(chǎn)量均不低于純培養(yǎng)。該發(fā)酵方式可以達(dá)到提高 產(chǎn)物得率，減少發(fā)酵工時(shí)等目的，因發(fā)酵液中含有醋酸為有益產(chǎn)品不會(huì)造成環(huán)境污染，能較 好的解決細(xì)菌纖維素生產(chǎn)行業(yè)發(fā)酵液排放問題。本方法適合于食醋生產(chǎn)行業(yè)和細(xì)菌纖維素 生產(chǎn)行業(yè)。
權(quán)利要求
一種用醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)醋酸及細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于在同一發(fā)酵體系中，同時(shí)接入醋酸菌和木醋桿菌的種子液，混合均勻，醋酸菌和木醋桿菌種子液的接入量均為同一發(fā)酵體系體積量的5.5～6.5％(V/V)，在30±1℃的溫度條件下，靜置培養(yǎng)6天，產(chǎn)量為每100ml發(fā)酵體系產(chǎn)醋酸3.9±0.1g，產(chǎn)細(xì)菌纖維素0.49±0.01g。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)醋酸及細(xì)菌纖維素的方 法，其特征在于同一發(fā)酵體系是指能同時(shí)培養(yǎng)醋酸菌和木醋桿菌的基礎(chǔ)培養(yǎng)基或優(yōu)化培養(yǎng) 基，基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方配比為每1000ml基礎(chǔ)培養(yǎng)基液體中含葡萄糖蔗糖=i : 3(w/w) 40 50g蛋白胨9 llg酵母膏7. 5 - 8. 5gKH2P042. 8 3. 2g無水乙醇38 - 42mlMgS041. 8 '2. 2g蒸溜水稀釋至1000ml 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)醋酸及細(xì)菌纖維素的 方法，其特征是同一發(fā)酵體系優(yōu)化培養(yǎng)基配方配比為每1000ml優(yōu)化培養(yǎng)基液體中含葡萄糖蔗糖=1 : 3(W/W) 45g蛋白胨 10g酵母膏 8gKH2P04 3g無水乙醇 40mlMgS04 2g蒸溜水稀釋至1000ml 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)醋酸及細(xì)菌纖維素的方 法，其特征是所述的種子液是將試管斜面醋酸菌和木醋桿菌接入一環(huán)于各自的試管基礎(chǔ)培 養(yǎng)基中，3(TC培養(yǎng)20小時(shí)作為種子液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醋酸菌與木醋桿菌在同一發(fā)酵體系中混合培養(yǎng)聯(lián)產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素的方法。涉及細(xì)菌纖維素和食醋生產(chǎn)領(lǐng)域，該方法是將醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)在同一發(fā)酵體系中，醋酸菌和木醋桿菌種子液的接入量均為發(fā)酵體系體積量的5.5～6.5％(V/V)，在30℃靜置培養(yǎng)6天，發(fā)酵結(jié)束時(shí)發(fā)酵液的酸度為3.95g/100mL，細(xì)菌纖維素產(chǎn)量為4.95g/L，本發(fā)明公開了混菌發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基和最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基的配方配比，本發(fā)明方法，首次采用了將醋酸菌與木醋桿菌混合培養(yǎng)同時(shí)產(chǎn)醋酸及細(xì)菌纖維素的發(fā)酵方法。應(yīng)用該方法可以醋酸菌與木醋桿菌同時(shí)接種達(dá)到一次發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束時(shí)能獲得兩種有益產(chǎn)物(醋酸及細(xì)菌纖維素)且產(chǎn)量均不低于純培養(yǎng)。
文檔編號(hào)C12P19/04GK101736041SQ20101004180
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者盧紅梅, 羅錦洪 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)