CN101531984A - 一种乳酸菌浓缩发酵菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乳酸菌浓缩发酵菌剂及其制备方法，属于微生物利用技术领域。该浓缩发酵菌剂可以以干酪乳杆菌(Lact.Casei)6002菌株为菌种，以番茄汁乳酸菌培养基为培养基，经活化、发酵培养后，将由蜂蜜、吐温－80和β－环状糊精按重量1－4∶1－4∶2－4比例混配而成的菌体保护沉降剂，按重量2－6％添加入菌种发酵液中混合并静止30分钟后，再将该液以3000转/分离心15分钟后收集沉积菌体而获得。本发明菌种发酵液通过菌体保护沉降剂的添加，既提升了菌体的活力，又减少了高速离心对菌体的损伤，显著提高了菌剂所含菌体的密度与质量。本发明可在发酵食品企业或菌剂生产企业推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及微生物利用技术领域，尤其涉及一种乳酸菌高效富集浓缩的发酵菌剂及其制备方法。
背景技术
乳酸菌发酵食品因乳酸菌的多种益生功能而在近代社会广受消费者的关注和青睐。而高质量的乳酸发酵食品除了和原料的品种、质量密切相关外，与发酵菌剂的组成菌种、质量、菌数密度及形式都有着极大的内在关系。
通常情况下，与菌数密度高低相关联的因素主要涉及菌种的质量、培养基的组成成分、富集浓缩手段的得当与否等等。然而在发酵剂的菌种与形式确定以后，菌数密度就成了衡量发酵菌剂最终质量与效价的最关键因素。
依照当今的科学技术水平，可以有多种技术手段用于乳酸菌菌体的富集与浓缩，其中不外乎物理的膜渗析法、超滤法、离心法以及化学的缓冲盐法、化学中和法等等。然而物理法中的膜渗析和超滤法虽科技含量与菌数得率较高，但往往受成本、产能等影响而受到较大限制；而离心法虽然在成本与产能方面不存在大的问题，但在常规离心过程中所存在的对菌体损伤与活力下降则是影响离心技术手段在实际生产应用中的主要技术障碍。
发明内容
本发明目的是，针对发酵剂菌体浓缩工艺过程中传统采用的离心方法所存在对菌体损伤较大的缺陷，提出一种含富集浓缩菌体的乳酸菌发酵菌剂产品；本发明另一目的是提出该菌剂的工艺简便，在离心过程中能有效降低对菌体的损伤比率，且浓缩效果优异的高效富集浓缩菌剂的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种乳酸菌浓缩发酵菌剂，该菌剂可以以干酪乳杆菌(Lact.Casei)6002菌株为菌种，以番茄汁乳酸菌培养基为培养基，经活化、发酵培养后，将由蜂蜜、吐温-80和β-环状糊精按重量1-4∶1-4∶2-4比例混配而成的菌体保护沉降剂，按重量的2-6％添加入菌种发酵液中混合并静止30分钟后，再将该液以3000转/分离心15分钟后收集沉积菌体而获得。
一种乳酸菌浓缩发酵菌剂的制备方法，该方法按以下步骤进行：
(1)菌种：以生长活力和发酵特性强，发酵风味口感好的干酪乳杆菌(Lact.Casei)6002菌株作为菌种；
(2)培养基：以番茄汁乳酸菌培养基作为培养基，其组分与各组分的g/L含量为：蛋白胨7.5g/L，酵母粉7.5g/L，葡萄糖10g/L，磷酸二氢钾2g/L，西红柿汁100ml/L，吐温-80 0.5ml/L；将上述配料称量混合后加水至1000ml，调pH至7.0，经115℃灭菌15min后备用；
(3)菌种的活化与发酵培养：将步骤(1)冰箱保存的干酪乳杆菌6002菌株菌种取出，恢复至常温后挑取少量菌种接种于步骤(2)的少量培养基中，培养24-48小时后成活化菌种；再将2耳环活化菌种接种于步骤(2)的剩余培养基中，于35℃下培养16～18小时至菌数密度达到≥6.4×109CFU/ml时培养结束；
(4)菌体保护沉降剂的配制与添加：将蜂蜜、吐温-80和β-环状糊精按重量1-4∶1-4∶2-4比例混合成菌体保护沉降剂；再将该剂按重量2-6％添加至步骤(3)培养结束后的发酵菌液中，混合均匀并静止30分钟后，备用；
(5)菌体的分离、浓缩：将步骤(4)添加保护沉降剂后的乳酸菌菌液以3000转/分的转速离心15分钟后收集沉积菌体即成乳酸菌浓缩液状发酵菌剂，或将该沉积菌体经冷冻干燥工艺制成冻干粉状发酵菌剂。
本发明所述的制备方法可进一步优化为：所述步骤(3)菌种的活化培养时间为36小时；菌种在35℃下发酵培养时间为17小时；步骤(4)菌体保护沉降剂的配制组分与重量比例为：蜂蜜∶吐温-80∶β-环状糊精＝2.5∶2.5∶3，添加至发酵菌液中的重量用量为6％。
本发明的有益效果：
一是本发明以离心法作为载体，通过离心前对菌种发酵液添加具有营养支持、菌体保护以及加速沉降等功效的菌体保护沉降剂，达到在离心过程中有效减少对菌体的损伤比率，同时又由于β-环状糊精等的包埋与吸附重力作用而进一步提高了离心效率，拉大了与对照的效果差距，沉积物中的菌数密度可高达3.76×1010CFU/ml以上，比同等条件下不添加菌体保护沉降剂离心15分钟的对照菌数密度(≤0.72×1010CFU/ml)高5.2倍以上，比同等条件下不添加菌体保护沉降剂离心30分的对照(≤1.22×1010CFU/ml)菌数密度高3.1倍以上，因此，本发明菌种发酵液通过菌体保护沉降剂的应用，既提升了菌体的活力，又大大减少了高速离心对菌体的损伤，从而显著提高了菌剂所含菌体的密度与质量，整体提升了以离心法为基础的菌体高效富集浓缩技术的效率。
二是通过对菌液离心前的优化处理，使离心技术手段的实际应用价值得以提高，也即进一步降低了技术成本和经济成本，极有利于本发明的推广和应用。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的具体描述，但应该理解本发明并不受这些内容所限止。
蜂蜜：福州市新之源生物制品有限责任公司生产，心之源牌多花种混合蜂蜜；
吐温-80：淄博海杰化工有限公司生产，瑞沣牌司盘吐温-80；
β-环状糊精：孟州市华兴生物化工有限责任公司生产，拓健牌β-环状糊精；
干酪乳杆菌(Lact.Casei)6002菌株：引自中国食品发酵工业研究院；
低速离心机：上海安亭科学仪器厂生产，TDL-50B型；
实施例1：(乳酸菌浓缩液状发酵菌剂制备1)
该方法按以下步骤进行：
(1)菌种：以生长活力和发酵特性强，发酵风味、口感好，并与其它菌种具较好相融性的干酪乳杆菌(Lact.Casei)6002菌株为菌种；
(2)培养基：以番茄汁乳酸菌培养基为培养基，其组分与各组分的g/L含量为：蛋白胨7.5g/L，酵母粉7.5g/L，葡萄糖10g/L，磷酸二氢钾2g/L，西红柿汁100ml/L，吐温-80 0.5ml/L；将上述配料称量、量取混合后加水至1000ml，调pH至7.0，经115℃灭菌15min后备用；
(3)菌种的活化与发酵培养：将步骤(1)冰箱保存的干酪乳杆菌6002菌株菌种取出，待回复至常温后挑取少量接种于步骤(2)的50ml培养基中，培养24小时后成活化菌种；再将2耳环活化菌种接种于步骤(2)的剩余培养基中，于35℃下培养16小时菌数密度达到≥6.4×109CFU/ml时培养结束；
(4)菌体保护沉降剂的配制与添加：将蜂蜜、吐温-80和β-环状糊精按重量1∶4∶2比例混合成菌体保护沉降剂；再将该剂按重量2％添加至步骤(3)培养结束后的发酵菌液中，混合均匀并静止30分钟后，备用；
(5)菌体的分离、浓缩：将步骤(4)添加菌体保护沉降剂后的乳酸菌菌液以3000转/分的转速离心15分钟后，收集沉积菌体液即成乳酸菌浓缩液状发酵菌剂。
此时沉积物中的菌数密度已高达3.76×1010CFU/ml以上，比同等条件下不添加保护沉降剂离心15分的对照菌数密度(≤0.72×1010CFU/ml)高5.2倍以上，比同等条件下不添加功能物质离心30分的对照(≤1.22×1010CFU/ml)菌数密度高3.1倍以上。
实施例2：(乳酸菌浓缩液状发酵菌剂制备2)
本例中，步骤(3)菌种的活化培养时间为36小时；菌种在35℃下发酵培养时间为17小时；步骤(4)菌体保护沉降剂的配制组分与重量比例为：蜂蜜∶吐温-80∶β-环状糊精＝2.5∶2.5∶3，添加至发酵菌液中的(重量)用量为6％；其余制备工艺、步骤同于实施例1。
实施例3：(乳酸菌浓缩冻干粉状发酵菌剂制备3)
本例中，步骤(3)菌种的活化培养时间为48小时；菌种在35℃下发酵培养时间为18小时；步骤(4)菌体保护沉降剂的配制组分与重量比例为：蜂蜜∶吐温-80∶β-环状糊精＝4∶1∶4，添加至发酵菌液中的(重量)用量为4％；步骤(5)收集沉积菌体液后按常规冷冻干燥工艺制成冻干粉状发酵菌剂；其余制备工艺、步骤同于实施例1。
Claims (3)
1、一种乳酸菌浓缩发酵菌剂，其特征在于该菌剂可以以干酪乳杆菌(Lact.Casei)6002菌株为菌种，以番茄汁乳酸菌培养基为培养基，经活化、发酵培养后，将由蜂蜜、吐温-80和β-环状糊精按重量1-4∶1-4∶2-4比例混配而成的菌体保护沉降剂，按重量的2-6％添加入菌种发酵液中混合并静止30分钟后，再将该液以3000转/分离心15分钟后收集沉积菌体而获得。
2、一种制备权利要求1所述乳酸菌浓缩发酵菌剂的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
(1)菌种：以生长活力和发酵特性强，发酵风味口感好的干酪乳杆菌(Lact.Casei)6002菌株作为菌种；
(2)培养基：以番茄汁乳酸菌培养基作为培养基，其组分与各组分的g/L含量为：蛋白胨7.5g/L，酵母粉7.5g/L，葡萄糖10g/L，磷酸二氢钾2g/L，西红柿汁100ml/L，吐温-80 0.5ml/L；将上述配料称量混合后加水至1000ml，调pH至7.0，经115℃灭菌15min后备用；
(3)菌种的活化与发酵培养：将步骤(1)冰箱保存干酪乳杆菌菌种取出，恢复至常温后挑取少量菌种接种于步骤(2)的少量培养基中，培养24-48小时成活化菌种；再将2耳环活化菌种接种于步骤(2)的剩余培养基中，于35℃下培养16～18小时至菌数密度达到≥6.4×109CFU/ml时培养结束；
(4)菌体保护沉降剂的配制与添加：将蜂蜜、吐温-80和β-环状糊精按重量1-4∶1-4∶2-4比例混合成菌体保护沉降剂；再将该剂按重量2-6％添加至步骤(3)培养结束后的发酵菌液中，混合均匀静止30分钟后，备用；
(5)菌体的分离、浓缩：将步骤(4)添加保护沉降剂后的乳酸菌菌液以3000转/分的转速离心15分钟后收集沉积菌体即成乳酸菌浓缩液状发酵菌剂，或将该沉积菌体经冷冻干燥工艺制成冻干粉状发酵菌剂。
3、按权利要求2所述的乳酸菌浓缩发酵菌剂的制备方法，其特征在于所述步骤(3)菌种的活化培养时间为36小时；菌种在35℃下发酵培养时间为17小时；步骤(4)菌体保护沉降剂的配制组分与重量比例为：蜂蜜：吐温-80：β-环状糊精＝2.5∶2.5∶3，添加至发酵菌液中的重量用量为6％。
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