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微生物胞外多糖是一种重要的亲水胶体,具有胶凝、增稠、乳化、成膜、持水等功能,广泛应用于肉制品、乳制品、饮料、乳液、可食性膜等食品中。自黄原胶第一次实现工业化生产并实现巨大商业成功后,新型微生物胞外多糖的开发引起了学术界和工业界的浓厚兴趣。近年来,克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)胞外多糖逐渐成为研究热点,该多糖具有较高的免疫调节活性、絮凝能力和重金属吸附能力,可制备免疫疫苗和药用制剂及应用于污水处理。本研究从活性污泥中筛选了一株高产胞外多糖菌株,经鉴定命名为Klebsiella sp.PHRC1.001,优化了其发酵培养基组分和发酵条件,研究了该多糖的基本理化性质和乳化特性。主要结论如下:1、从活性污泥中筛选得到一株高产胞外多糖菌株PHRC1.001,经16S r DNA和系统树分析被鉴定为克雷伯氏菌(Klebsiella sp.),保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M 2014427。2、优化培养基组分为:蔗糖40 g/L,硝酸钾2.5 g/L,磷酸二氢钠3.5 g/L,七水合硫酸镁9 g/L,氯化钙0.8 g/L,p H7.0;优化发酵条件为:种龄10 h,转速220r/min,初始p H 7.0,温度28℃,装液量50 m L(250 m L锥形瓶),接种量1.0%(v/v),发酵周期48 h;优化的克雷伯氏菌胞外多糖产量达到21 g/L,是初始产糖量的2.1倍,大大提高了多糖的产量。3、利用乙醇沉淀,结合Sevag试剂法,制备了较高纯度的PHRC1.001胞外多糖样品。Zeta电位和糖醛酸结果表明该多糖是一种阴离子酸性多糖;单糖测定结果表明,该多糖主要由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、甘露糖组成,对应的分子摩尔比为9.55:5.55:1.35:1.20:1.00;该多糖在水相中以纳米颗粒形式存在,在DMSO中完全溶解,其水相重均分子量为3.29×106 Da,DMSO相重均分子量为8.29×105 Da;TEM和XRD分析表明,该多糖以大量无定形态兼少量晶体态的形式存在;胞外多糖水溶液和DMSO溶液具有剪切变稀特性,是一种典型的假塑性流体;多糖在-40-120℃范围内热稳定性好,在p H3-11范围内酸碱稳定性较好;且多糖粘度在强碱(p H=14)处理中和过程中增大,但基本不受K+、Ca2+、Na+、Mg2+等盐离子影响。4、初步分析了PHRC1.001多糖的乳化活性和乳液稳定性。以中链甘油三酸酯(MCT)为油相,PHRC1.001多糖为乳化剂,高压均质法制备水包油(O/W)乳液。在1.0%多糖浓度下,乳液颗粒大小均一,平均粒径为4.99±0.01μm,具有较好的乳化活性;高温加速实验(60℃)表明,乳液颗粒在贮存7天才开始出现轻微聚集,该乳液具有较好的长期物理稳定性。