CN106434443B - 一种透明质酸钠的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透明质酸钠的生产工艺。本发明筛选出透明质酸产率高的菌种，结合改进的发酵技术，生产周期短，生产工艺简单，原辅料常见易得，生产易于控制，杂质含量更低，适合工业化大规模生产要求，收率高，并且大大降低了生产成本。

Description

一种透明质酸钠的生产工艺
技术领域
本发明涉及透明质酸生产技术领域，特别是涉及一种透明质酸钠的生产工艺。
背景技术
微生物发酵法生产透明质酸采用的工艺发酵周期长，发酵工艺不能依据菌种特性进行，导致菌种活性不能被激发，透明质酸产率低，产品质量差。发酵液中含有菌体、蛋白质以及核酸等物质，提取透明质酸不但要求高的提取率和其分子不发生解聚，而且要求高的产品纯度，而从发酵液中提取透明质酸的工艺过程会直接影响着透明质酸的产量、质量和生产成本。
开发新的发酵用菌种，同时，依据菌种特性改善发酵工艺和提取工艺来提高透明质酸钠的质量和产量，是本发明需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种透明质酸钠的生产工艺。本发明筛选出透明质酸产率高的菌种，结合改进的发酵技术，生产周期短，生产工艺简单，原辅料常见易得，生产易于控制，杂质含量更低，适合工业化大规模生产要求，收率高，并且大大降低了生产成本。
本发明的一种透明质酸钠的生产工艺技术方案为，包括以下步骤：
（1）马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi subsp. zooepidemicus）DCS005摇瓶种子液培养；
（2）菌种扩大培养；
（3）发酵，先通入无菌含氧空气发酵，再通入氮气继续发酵；
（4）将发酵液加水稀释至发酵液体积的6-8倍，向稀释液中加入硅藻土和活性炭，40℃保温搅拌后板框压滤，收集滤液；对滤液进行超滤，去除金属离子和小分子的有色物质；
（5）将超滤后的溶液加入 0.6mol/L 的氯化钠，待完全溶解后加入乙醇，沉淀至终点酒精度数为60％-65％，充分搅拌，静置沉淀，取出沉淀物透明质酸钠；将上清液抽滤，然后流加0.3-2倍体积的无水乙醇，离心后收集沉淀 ；
(6) 洗涤脱水干燥 ：将透明质酸钠沉淀物用乙醇洗涤、脱水后真空干燥，即得透明质酸钠成品。
本发明所用马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi subsp. zooepidemicus）DCS005，目前该马链球菌兽疫亚种在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编：100101，其保藏编号是：CGMCC No.12782，菌种的拉丁文名称是Streptococcus equi subsp. zooepidemicus，参据的微生物（株）：DCS005，保藏日期是2016年7月14日。
步骤（1）、（2）、（3）中的培养液包括按重量百分比的淀粉1%、蔗糖0.5%、牛肉膏0.5%、酵母粉0.5%、磷酸氢二钾0.02%、氢氧化钠0.05%，余量为水，pH7.0-7.3。
步骤（1）中，培养条件为：38.5℃培养12-16小时。
步骤（2）中，培养条件为温度38.5℃、pH7.0-7.3，培养时间为12-16小时，罐压0.05MPa。
步骤（3）具体为，通入无菌含氧空气37-40℃发酵18-32小时后，通入氮气39-45℃继续发酵，通入氮气阶段同时加入浓度为800g/L的葡萄糖300mL，发酵液pH每分钟下降幅度小于0.01时结束发酵，检测发酵液粘度，将发酵液压入沉淀罐中，其中，发酵罐罐压0.05MP。
硅藻土加入量为发酵液体积的2%，活性炭加入量为发酵液体积的2%。
超滤所用超滤膜截留分子量为30,000-50,000，超滤在0.5MPa 以下进行。
本发明的有益效果为：
本发明筛选出透明质酸产率高的菌种，结合改进的发酵技术，生产周期短，生产工艺简单，原辅料常见易得，生产易于控制，杂质含量更低，适合工业化大规模生产要求，收率高，并且大大降低了生产成本。能低成本制得高纯度的透明质酸钠，透明质酸及其盐纯度高达99.6%，葡萄糖醛酸纯度在 45％以上，分子量损失率低于 11％，蛋白含量低于 0.04％。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例１
本发明所用的马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi subsp. zooepidemicus）DCS005，目前该马链球菌兽疫亚种在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编：100101，其保藏编号是：CGMCC No.12782，菌种的拉丁文名称是Streptococcus equi subsp. zooepidemicus，参据的微生物（株）：DCS005，保藏日期是2016年7月14日。
一种透明质酸钠的生产工艺，包括以下步骤：
（1）马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi subsp. zooepidemicus）DCS005摇瓶种子液培养，培养条件为：38.5℃培养12-16小时；
（2）菌种扩大培养，培养条件为温度38.5℃、pH7.0-7.3，培养时间为12-16小时，罐压0.05MPa；
（3）发酵，，通入无菌含氧空气37-40℃发酵18-32小时后，通入氮气39-45℃继续发酵，通入氮气阶段同时加入浓度为800g/L的葡萄糖300mL，发酵液pH每分钟下降幅度小于0.01时结束发酵，检测发酵液粘度，将发酵液压入沉淀罐中，其中，发酵罐罐压0.05MP；
（4）将发酵液加水稀释至发酵液体积的6-8倍，向稀释液中加入发酵液体积2%的硅藻土和发酵液体积2%的活性炭，40℃保温搅拌后板框压滤，收集滤液；在0.5MPa 以下用截留分子量为30,000-50,000的超滤膜对滤液进行超滤，去除金属离子和小分子的有色物质；
（5）将超滤后的溶液加入 0.6mol/L 的氯化钠，待完全溶解后加入乙醇，沉淀至终点酒精度数为60％-65％，充分搅拌，静置沉淀，取出沉淀物透明质酸钠；将上清液抽滤，然后流加0.3-2倍体积的无水乙醇，离心后收集沉淀 ；
(6) 洗涤脱水干燥 ：将透明质酸钠沉淀物用乙醇洗涤、脱水后真空干燥，即得透明质酸钠成品。
步骤（1）、（2）、（3）中的培养液包括按重量百分比的淀粉1%、蔗糖0.5%、牛肉膏0.5%、酵母粉0.5%、磷酸氢二钾0.02%、氢氧化钠0.05%，余量为水，pH7.0-7.3。
本发明能低成本制得高纯度的透明质酸钠，透明质酸及其盐纯度高达99.6%，葡萄糖醛酸纯度在 45％以上，分子量损失率低于 11％，蛋白含量低于 0.04％。

Claims (1)

1.一种透明质酸钠的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi subsp. zooepidemicus）DCS005摇瓶种子液培养，培养条件为：38.5℃培养12-16小时；
（2）菌种扩大培养，培养条件为温度38.5℃、pH7.0-7.3，培养时间为12-16小时，罐压0.05MPa；
（3）发酵，通入无菌含氧空气37-40℃发酵18-32小时后，通入氮气39-45℃继续发酵，通入氮气阶段同时加入浓度为800g/L的葡萄糖300mL，发酵液pH每分钟下降幅度小于0.01时结束发酵，检测发酵液粘度，将发酵液压入沉淀罐中，其中，发酵罐罐压0.05MP；
（4）将发酵液加水稀释至发酵液体积的6-8倍，向稀释液中加入硅藻土和活性炭，40℃保温搅拌后板框压滤，收集滤液；对滤液进行超滤；硅藻土加入量为发酵液体积的2%，活性炭加入量为发酵液体积的2%；超滤所用超滤膜截留分子量为30,000-50,000，超滤在0.5MPa以下进行；
（5）将超滤后的溶液加入 0.6mol/L 的氯化钠，待完全溶解后加入乙醇，沉淀至终点酒精度数为60％-65％，充分搅拌，静置沉淀，取出沉淀物透明质酸钠；将上清液抽滤，然后流加0.3-2倍体积的无水乙醇，离心后收集沉淀；
（ 6） 洗涤脱水干燥：将透明质酸钠沉淀物用乙醇洗涤、脱水后真空干燥，即得透明质酸钠成品；
所述的马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi subsp. zooepidemicus）DCS005，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏编号是：CGMCC No.12782，保藏日期是2016年7月14日；
步骤（1）、（2）、（3）中的培养液包括按重量百分比的淀粉1%、蔗糖0.5%、牛肉膏0.5%、酵母粉0.5%、磷酸氢二钾0.02%、氢氧化钠0.05%，余量为水，pH7.0-7.3。
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