CN101619297B - 一种提高益生菌活菌数的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高益生菌活菌数的方法，包括以下步骤：北虫草提取物的制备；发酵培养基的配制：每100升常规发酵乳酸菌培养基中添加2-20kg北虫草提取物，调pH为5.0-7.5，灭菌即得发酵培养基；益生菌的发酵培养。本发明将经过水解酶解浓缩制得的北虫草提取物作为营养物质添加到常规乳酸菌发酵培养基中，因益生菌菌种营养要求高，北虫草营养丰富，将北虫草提取物加入发酵培养基可以为益生菌的生长提供丰富的营养，能显著地提高发酵液中乳酸菌的活菌数。

Description

一种提高益生菌活菌数的方法
技术领域
本发明属于生物技术，主要涉及一种提高益生菌活菌数的方法。
背景技术
随着人民生活水平的提高和健康意识的增强，人们已越来越关注饮食对机体生理或其他方面的影响而促进健康的作用，消费趋势正转向具有合理营养及保健功能的食品。由于益生菌对机体肠道菌系具有很好的调节作用，而肠道菌系平衡则是关系到人体营养和健康的至关重要的因素，这使益生菌的研究逐渐成为功能食品研究中的焦点。乳酸菌是人体肠道内重要的生理性益生菌，具有维持胃肠道正常的微生态平衡、抑制病原菌的入侵和感染以及增强机体免疫力等作用，是多种保健食品和药品的主要微生态类原料。商品化的产品有：酸奶、乳酸菌片、乳酸菌粉等。1882年梅氏发现乳酸菌，1971年日本森永奶厂生产双歧酸奶，开始在欧洲市场出售。1986年法国ST.Hubert公司，从日本森永奶厂引进生产技术，双歧杆菌酸奶销路大畅。20世纪八十年代，中国开始生产。
双歧因子是指寡糖等不被人体消化道中的消化酶所消化和吸收，但当其进入人体肠道后能有选择性地促进肠道内双歧杆菌等有益菌的生长，维持人体的健康水平，已商品化的产品有：低聚果糖、大豆低聚糖、低聚帕拉金糖、低聚异麦芽糖等。应用于乳酸菌产品的双歧因子范围包括：海藻糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、低聚帕拉金糖、低聚木糖、低聚麦芽糖。
北虫草也称蛹虫草，是北冬虫夏草的简称，又名北冬虫夏草、蚕蛹虫草等。20世纪90年代以后，许多学者对北虫草的驯化和药理作用进行了大量研究，确认北虫草的药理作用及功效基本上与冬虫夏草相同，可以作为冬虫夏草的代用品。有滋肺益气、增精补肾、止血化痰、抑制肿瘤、止咳镇静、驱风、散热、驻容美颜、延缓衰老、补肾壮阳，还原青春，和谐两性生活等作用及润肺平喘，滋阴补肺，促进新陈代谢，强身健体，提高机体免疫力之功效。研究表明，北冬虫夏草含有虫草素、虫草酸(甘露醇)、虫草多糖、蛋白质、超氧化物歧化酶、氨基酸、维生素及多种微量元素等化学成分，虫草素具有抗癌、抗菌、抗病毒等功能；虫草酸(甘露醇)可以显著地降低颅压、促进新陈代谢因而使脑溢血和脑血栓病症得到缓解；虫草多糖被认为是当前世界上非常好的免疫促进剂之一。北虫草除含有虫草素、D-甘露醇、虫草多糖、腺苷、麦角甾醇、SOD酶，还含蛋白质40％以上，十八种氨基酸，氨基酸含量25％以上，营养极其丰富。
早期乳酸菌制品还是以液体状态产品出现，由于，液体制剂中的活菌数保存期短及活菌数量很难提高，使产品中的活菌数难以保证。固态产品均以死菌状态出现。日本发明“表飞鸣”药品治疗胃肠道疾病取得良好效果，但此药是死菌制剂，后又采取“冻干”技术生产“新表飞鸣”，但价格昂贵。
因此，在国内上述文献检索中，未发现有利用北虫草提取物促进乳酸菌发酵，提高发酵液活菌数的文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高益生菌活菌数的方法，因益生菌菌种营养要求高，北虫草营养丰富，将北虫草提取物加入发酵培养基可以为益生菌的生长提供丰富的营养，提高发酵液中益生菌的活菌数。
为实现上述目的，本发明采取了以下的技术方案：
一种提高益生菌活菌数的方法，包括以下步骤：
1)北虫草提取物的制备
向北虫草干品中加入其质量5-40倍的水，煮沸后打碎成浆，在70-98℃下水解1-6小时；将水解液的pH调整为7.5-10，加入北虫草干品质量0.1-2％的碱性蛋白酶，在40-75℃下酶解4-12小时；过滤、真空浓缩至2-15Brix，即得北虫草提取物；
2)发酵培养基的配制
在常规发酵乳酸菌培养基(MRS)中，按每100升常规发酵乳酸菌培养基中添加2-20kg北虫草提取物，调pH为5.0-7.5，100-121℃灭菌15-40分钟；
3)益生菌的发酵培养
待培养基冷至10-35℃时，将乳酸菌菌种的三级种子按培养基总体积2-20％的接种量接种，单菌株或混合菌株接种；维持在温度10-45℃、搅拌速度5-100r/min、不通气或厌氧、罐压0.01-0.10MPa、pH 5.0-7.0的条件下发酵培养8-30小时。
益生菌活菌数测定：
发酵培养结束后，采用常规稀释平板厌氧培养法进行活菌数测定。
优选地，所述步骤(1)中，加入碱性蛋白酶的质量是北虫草干品质量的0.1-0.3％。
优选地，所述步骤(2)中，按每100升常规发酵乳酸菌培养基中添加8-12kg北虫草提取物。
所述步骤3)中乳酸菌菌种为两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌中的一种或一种以上。
本发明具有以下有益效果：
本发明将经过水解酶解浓缩制得的北虫草提取物作为营养物质添加到常规乳酸菌发酵培养基中，因益生菌菌种营养要求高，北虫草营养丰富，将北虫草提取物加入发酵培养基可以为益生菌的生长提供丰富的营养，能显著地提高发酵液中乳酸菌的活菌数。
附图说明
具体实施方式
以下通过具体实施例来说明本发明。
实施例1：
1.北虫草提取物的制备
取100g干北虫草，加入3升水，煮沸后倒入打浆机，打浆5分钟，在95℃下水解6小时；将水解浆的pH调整为8.0，加入2g碱性蛋白酶，在60℃下酶解5小时；过滤、真空浓缩至4Brix即得北虫草提取物；
2.益生菌菌种
将干酪乳杆菌进行菌种活化至三级种子，培养基为常规乳酸菌培养基MRS，培养方法为常规乳酸菌培养法；
3.益生菌发酵培养
用两个5升三角瓶(编号为A1、A2)分别进行发酵，每瓶装发酵培养基3.5升，A1用常规MRS培养基另添加北虫草提取物10kg/100升，A2罐用常规乳酸菌培养基(MRS)做对照，分别于115℃灭菌20分钟，冷至35℃，将干酪乳杆菌三级种子按发酵培养基总体积10％(v/v)的接种量分别接种到两个瓶中进行厌氧、保持发酵温度37℃、pH5.5-6.5培养24小时；
4.测定发酵液中的活菌数
分别从两罐发酵液取样通过平板倾注厌氧培养法测定菌数，A1为1.3×109cfu/ml，A2为1.5×108cfu/ml。发酵液活菌数提高近10倍。
实施例2：
1.北虫草提取物的制备
取1kg干北虫草，加入15升水，煮沸后倒入打浆机，打浆5分钟，在90℃下水解6小时；将水解浆的pH调整为8.5，加入3g的碱性蛋白酶，在60℃下酶解5小时；过滤、真空浓缩至5Brix即得北虫草提取物；
2.益生菌菌种
将保加利亚乳杆菌进行菌种活化至三级种子，培养基为常规乳酸菌培养基，培养方法为常规乳酸菌培养法；
3.益生菌发酵培养
用两个10升发酵罐(编号为B1、B2)分别进行发酵，每罐装发酵培养基30-35升，B1用常规MRS培养基另添加北虫草提取物12kg/100升培养基，B2罐用常规乳酸菌培养基(MRS)做对照，分别于115℃灭菌20分钟，冷至35℃，将保加利亚乳杆菌三级种子按发酵培养基总体积10％(v/v)的接种量分别接种到两个发酵罐中进行不通气发酵，罐压用无菌空气维持；保持发酵罐温度37℃、pH5.5-6.5、搅拌速度30r/min，罐压0.03MPa发酵18小时；
4.测定发酵液中的活菌数
分别从两罐发酵液取样通过平板倾注厌氧培养法测定菌数，B1为4.8×109cfu/ml，B2为5.2×108cfu/ml。
实施例3：
1.北虫草提取物的制备
取10kg干北虫草，加入250升水，煮沸后倒入打浆机，打浆5分钟在90℃下水解6小时；将水解浆的pH调整为8.0，加入10g的碱性蛋白酶，在60℃下酶解5小时；过滤、真空浓缩至6Brix即得北虫草提取物；
2.益生菌菌种
将嗜热链球菌、干酪乳杆菌分别进行菌种活化至三级种子，培养基为常规乳酸菌培养基，培养方法为常规乳酸菌培养法；
3.益生菌发酵培养
用两个50升发酵罐(编号为C1、C2)分别进行发酵，每罐装发酵培养基30-35升，C1用常规MRS培养基另添加北虫草提取物5kg/100升培养基，C2罐用常规乳酸菌培养基(MRS)做对照，分别于115℃灭菌20分钟，冷至35℃，将干酪乳杆菌、嗜热链球菌三级种子按体积比1∶1的比例混合，将混合菌液按发酵培养基总体积10％(v/v)的接种量分别接种到两个发酵罐中进行不通气发酵，罐压用无菌空气维持；保持发酵罐温度37℃、pH5.5-6.5、搅拌速度30r/min，罐压0.03MPa发酵18小时；
4.测定发酵液中的活菌数
分别从两罐发酵液取样通过平板倾注厌氧培养法测定菌数，C1为6.7×109cfu/ml，C2为6.5×108cfu/ml。
根据本发明方法得到的发酵液益生菌活菌数达109cfu/ml以上，在常规MRS培养基中的活菌数108cfu/ml左右。

Claims (3)

1.一种提高益生菌活菌数的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)北虫草提取物的制备
向北虫草干品中加入其质量5-40倍的水，煮沸后打碎成浆，90-95℃下水解6小时；将水解液的pH调整为8.0-8.5，加入北虫草干品质量0.1-2％的碱性蛋白酶，60℃下酶解4-5小时；过滤、真空浓缩至4-6Brix，即得北虫草提取物；
2)发酵培养基的配制
每100升常规发酵乳酸菌MRS培养基中添加2-20kg北虫草提取物，调pH为5.0-7.5，灭菌即得发酵培养基；
3)益生菌的发酵培养
待发酵培养基冷却至10-35℃，将乳酸菌菌种的三级种子按发酵培养基总体积10％的接种量接种；之后维持在37℃、不通气或厌氧、罐压0.01-0.10MPa、pH 5.5-6.5的条件下发酵培养18-24小时；所述乳酸菌菌种为两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌中的一种或一种以上。
2.根据权利要求1所述的提高益生菌活菌数的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，加入碱性蛋白酶的质量是北虫草干品质量的0.1-0.3％。
3.根据权利要求1所述的提高益生菌活菌数的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，每100升常规发酵乳酸菌MRS培养基中添加8-12kg北虫草提取物。
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