CN101906453B

CN101906453B - 一种制备乳酸链球菌素的发酵方法

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Publication number: CN101906453B
Application number: CN2010102540896A
Authority: CN
Inventors: 张国峰; 林永敏; 王迅行
Original assignee: HUANYU GELIN FOODSTUFF DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: HUANYU GELIN FOODSTUFF DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2030-08-16
Also published as: CN101906453A

Abstract

一种制备乳酸链球菌素的发酵方法，它涉及一种制备球菌素的发酵方法。本发明解决了现有乳酸链球菌素发酵生产存在成本高的问题。方法：一、将玉米加到水中浸泡，取玉米浸泡水用无菌水进行梯度稀释，涂到完全培养基平板上培养，然后挑取不同的单菌落分别进行扩大培养，测效价，选取发酵效价达到2000UI/ml的菌株，再扩大培养，得菌液；二、制备发酵培养基，接入菌液，调节pH值，发酵后得含乳酸链球菌素的发酵液，即完成。本发明所用玉米深加工产品都要比其它原材料价格低，如玉米淀粉葡萄糖比甘蔗糖价格低50～60％，玉米蛋白比蛋白胨价格低60～70％，玉米浸泡水减少50％的酵母膏用量，可使生产乳酸链球菌素的总原材料成本下降40～50％。

Description

一种制备乳酸链球菌素的发酵方法

技术领域

本发明涉及一种制备球菌素的发酵方法。

背景技术

乳酸链球菌素(NISIN)可以抑制、杀死格兰仕阳性细菌及其芽孢，作为有机多肽可以被人体降解，其作为生物防腐剂已经开始进入食品加工行业。我国卫生部食品监督厅于1990年1月19日签发了应用Nisin作为食品保藏剂的使用合格证书，1990年3月29日Nisin被列入国际GB2760-86的1990增补品种，规定了质量标准。

目前，乳酸链球菌素的生产厂家主要是使用酵母膏、甘蔗糖、蛋白胨等为发酵原料，配置培养基进行发酵生产，但是由于所使用的原材料价格高，致使乳酸链球菌素的生产成本居高不下，很难广泛应用到食品领域。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有乳酸链球菌素发酵生产存在成本高的问题，而提供了一种制备乳酸链球菌素的发酵方法。

制备乳酸链球菌素的发酵方法按以下步骤实现：一、将1kg玉米加入到1.5L水中，在50℃下浸泡60h，然后取5mL玉米浸泡水，使用无菌水进行梯度稀释，每次稀释10倍，一共稀释3次，再将这3种不同浓度的稀释液涂到完全培养基平板上培养，然后挑取不同的单菌落分别进行扩大培养，28h后测效价，选取发酵效价达到2000IU/ml的菌株，再进行扩大培养，获得含乳酸菌的菌液；二、制备发酵培养基，然后接入含乳酸菌的菌液，并用质量浓度为15％的氢氧化钠调节pH值至6.5～7.5，发酵20h后得含有8000～15000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液，即完成乳酸链球菌素的发酵；其中步骤一中完全培养基由10g的蛋白胨、3g的酵母膏、5g的氯化钠和17g的琼脂粉溶于1000mL的蒸馏水中组成；步骤二中发酵培养基由2～6g的玉米淀粉葡萄糖浆、0.5～2g的玉米蛋白、0.1～0.3g的甘蔗糖蜜、1～5g的玉米浸泡水、0.1～1g的酵母抽提物、0.01～0.05g的硫酸镁、0.1～1g的磷酸二氢钾、0.01～0.05g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成，120℃灭菌30min，pH值为7.0；步骤二中菌液的接种量为3％。

本发明以玉米深加工产品作为发酵培养基原料，辅助添加一些营养物质，进行发酵，效价能达到8000～15000IU/ml；本发明中原料来源广泛、价格低，所用玉米深加工产品都要比其它原材料价格低，如玉米淀粉葡萄糖比甘蔗糖价格低50％～60％，玉米蛋白比蛋白胨价格低60％～70％，玉米浸泡水减少50％的酵母膏用量，可使生产乳酸链球菌素的总原材料成本下降40％～50％，适合大规模生产，使乳酸链球菌素作为生物防腐剂能够更广泛的应用到食品加工领域，提升人们的生活质量。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式制备乳酸链球菌素的发酵方法按以下步骤实现：一、将1kg玉米加入到1.5L水中，在50℃下浸泡60h，然后取5mL玉米浸泡水，使用无菌水进行梯度稀释，每次稀释10倍，一共稀释3次，再将这3种不同浓度的稀释液涂到完全培养基平板上培养，然后挑取不同的单菌落分别进行扩大培养，28h后测效价，选取发酵效价达到2000IU/ml的菌株，再进行扩大培养，获得含乳酸菌的菌液；二、制备发酵培养基，然后接入含乳酸菌的菌液，并用质量浓度为15％的氢氧化钠调节pH值至6.5～7.5，发酵20h后得含有8000～15000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液，即完成乳酸链球菌素的发酵；其中步骤一中完全培养基由10g的蛋白胨、3g的酵母膏、5g的氯化钠和17g的琼脂粉溶于1000mL的蒸馏水中组成；步骤二中发酵培养基由2～6g的玉米淀粉葡萄糖浆、0.5～2g的玉米蛋白、0.1～0.3g的甘蔗糖蜜、1～5g的玉米浸泡水、0.1～1g的酵母抽提物、0.01～0.05g的硫酸镁、0.1～1g的磷酸二氢钾、0.01～0.05g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成，120℃灭菌30min，pH值为7.0；步骤二中菌液的接种量为3％。

本实施方式步骤二发酵过程中，要监测含糖量，以便及时补加葡萄糖。

本实施方式步骤二中玉米淀粉葡萄糖浆为食用糖浆；玉米蛋白的蛋白含量为60％以上；甘蔗糖蜜的含糖量为45％；玉米浸泡水为21波美；酵母抽提物来源于安琪酵母；硫酸镁采用国家标准；磷酸二氢钾采用国标标准；氯化钠采用食用盐；生物素购买自日本味之素公司。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中玉米淀粉葡萄糖浆以及玉米蛋白的制备：a、按体积比70∶30将清水与玉米浸泡水混合，然后浸入5kg玉米，在50℃下浸泡50h，然后过滤出浸出液，真空浓缩到21波美；b、浸泡后的玉米经脱脂磨研磨、过滤分离出胚芽，再经针磨研磨、过滤分离出纤维，得到蛋白和淀粉的粗浆，分离后的悬浮物经过干燥即得玉米蛋白；c、分离后的沉淀物为淀粉乳浆，调整浓度到16波美、pH值5.0～5.8、温度30～40℃，加入液化酶，升温至105～108℃，8min后闪蒸降温至99～100℃，90min后使用调节pH值至4.0～4.5，加入糖化酶糖化36～50h，然后使用板框过滤糖化液，即得玉米淀粉葡萄糖浆；其中步骤a中玉米采用自然晾晒无霉变颗粒的胶质玉米；步骤b中玉米蛋白的含水率为8％～10％。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中发酵培养基由2g的玉米淀粉葡萄糖浆、0.5g的玉米蛋白、0.1g的甘蔗糖蜜、1g的玉米浸泡水、0.1g的酵母抽提物、0.01g的硫酸镁、0.1g的磷酸二氢钾、0.01g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中发酵培养基由6g的玉米淀粉葡萄糖浆、2g的玉米蛋白、0.3g的甘蔗糖蜜、5g的玉米浸泡水、1g的酵母抽提物、0.05g的硫酸镁、1g的磷酸二氢钾、0.05g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中发酵培养基由3～5g的玉米淀粉葡萄糖浆、0.8～1.5g的玉米蛋白、0.15～0.25g的甘蔗糖蜜、2～4g的玉米浸泡水、0.3～0.8g的酵母抽提物、0.02～0.04g的硫酸镁、0.3～0.8g的磷酸二氢钾、0.02～0.04g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中发酵培养基由4g的玉米淀粉葡萄糖浆、1g的玉米蛋白、0.2g的甘蔗糖蜜、3g的玉米浸泡水、0.5g的酵母抽提物、0.03g的硫酸镁、0.5g的磷酸二氢钾、0.03g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤二中发酵20h后得含有8000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤二中发酵20h后得含有15000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤二中发酵20h后得含有9000～12000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤二中发酵20h后得含有11000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式十一：本实施方式制备乳酸链球菌素的发酵方法按以下步骤实现：一、将1kg玉米加入到1.5L水中，在50℃下浸泡60h，然后取5mL玉米浸泡水，使用无菌水进行梯度稀释，每次稀释10倍，一共稀释3次，再将这3种不同浓度的稀释液涂到完全培养基平板上培养，然后挑取不同的单菌落分别进行扩大培养，28h后测效价，选取发酵效价达到2000IU/ml的菌株，再进行扩大培养，获得含乳酸菌的菌液；二、制备发酵培养基，然后接入含乳酸菌的菌液，并用质量浓度为15％的氢氧化钠调节pH值至7，发酵20h后得含有15000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液，即完成乳酸链球菌素的发酵；其中步骤一中完全培养基由10g的蛋白胨、3g的酵母膏、5g的氯化钠和17g的琼脂粉溶于1000mL的蒸馏水中组成；步骤二中发酵培养基4g的玉米淀粉葡萄糖浆、1g的玉米蛋白、0.2g的甘蔗糖蜜、3g的玉米浸泡水、0.5g的酵母抽提物、0.03g的硫酸镁、0.5g的磷酸二氢钾、0.03g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成，120℃灭菌30min，pH值为7.0；步骤二中菌液的接种量为3％。

本实施方式采用50L发酵罐，发酵记录见表1，可知，在发酵20h后发酵效价达15000IU/m。

表1

Claims

1.一种制备乳酸链球菌素的发酵方法，其特征在于制备乳酸链球菌素的发酵方法按以下步骤实现：一、将1kg玉米加入到1.5L水中，在50℃下浸泡60h，然后取5mL玉米浸泡水，使用无菌水进行梯度稀释，每次稀释10倍，一共稀释3次，再将这3种不同浓度的稀释液涂到完全培养基平板上培养，然后挑取不同的单菌落分别进行扩大培养，28h后测效价，选取发酵效价达到2000IU/ml的菌株，再进行扩大培养，获得含乳酸菌的菌液；二、制备发酵培养基，然后接入含乳酸菌的菌液，并用质量浓度为15％的氢氧化钠调节pH值至6.5～7.5，发酵20h后得含有8000～15000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液，即完成乳酸链球菌素的发酵；其中步骤一中完全培养基由10g的蛋白胨、3g的酵母膏、5g的氯化钠和17g的琼脂粉溶于1000mL的蒸馏水中组成；步骤二中发酵培养基由2～6g的玉米淀粉葡萄糖浆、0.5～2g的玉米蛋白、0.1～0.3g的甘蔗糖蜜、1～5g的玉米浸泡水、0.1～1g的酵母抽提物、0.01～0.05g的硫酸镁、0.1～1g的磷酸二氢钾、0.01～0.05g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成，120℃灭菌30min，pH值为7.0；步骤二中菌液的接种量为3％。

2.根据权利要求1所述的一种制备乳酸链球菌素的发酵方法，其特征在于步骤二中玉米淀粉葡萄糖浆以及玉米蛋白的制备：a、按体积比70∶30将清水与玉米浸泡水混合，然后浸入5kg玉米，在50℃下浸泡50h，然后过滤出浸出液，真空浓缩到21波美；b、浸泡后的玉米经脱脂磨研磨、过滤分离出胚芽，再经针磨研磨、过滤分离出纤维，得到蛋白和淀粉的粗浆，经离心机分离，分离后的悬浮物经过干燥即得玉米蛋白；c、分离后的沉淀物为淀粉乳浆，调整浓度到16波美、pH值5.0～5.8、温度30～40℃，加入液化酶，升温至105～108℃，8min后闪蒸降温至99～100℃，90min后使用调节pH值至4.0～4.5，加入糖化酶糖化36～50h，然后使用板框过滤糖化液，即得玉米淀粉葡萄糖浆；其中步骤a中玉米采用自然晾晒无霉变颗粒的胶质玉米；步骤b中玉米蛋白的含水率为8％～10％。

3.根据权利要求1或2所述的一种制备乳酸链球菌素的发酵方法，其特征在于步骤二中发酵培养基由3～5g的玉米淀粉葡萄糖浆、0.8～1.5g的玉米蛋白、0.15～0.25g的甘蔗糖蜜、2～4g的玉米浸泡水、0.3～0.8g的酵母抽提物、0.02～0.04g的硫酸镁、0.3～0.8g的磷酸二氢钾、0.02～0.04g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成。

4.根据权利要求1或2所述的一种制备乳酸链球菌素的发酵方法，其特征在于步骤二中发酵培养基由4g的玉米淀粉葡萄糖浆、1g的玉米蛋白、0.2g的甘蔗糖蜜、3g的玉米浸泡水、0.5g的酵母抽提物、0.03g的硫酸镁、0.5g的磷酸二氢钾、0.03g的氯化钠和1mg的生物素溶于1000mL的去离子水中组成。

5.根据权利要求4所述的一种制备乳酸链球菌素的发酵方法，其特征在于步骤二中发酵20h后得含有9000～12000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液。

6.根据权利要求4所述的一种制备乳酸链球菌素的发酵方法，其特征在于步骤二中发酵20h后得含有11000IU/ml乳酸链球菌素的发酵液。