CN102172253B

CN102172253B - 一种常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法

Info

Publication number: CN102172253B
Application number: CN 201110023057
Authority: CN
Inventors: 陈庆森; 王松松; 阎亚丽; 张力
Original assignee: Tianjin University of Commerce
Current assignee: Tianjin University of Commerce
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: CN102172253A

Abstract

本发明提供了一种常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法，旨在提供一种制备过程简单，成本低廉，具有很高的生物量和活性，能够实现工业化的制备乳酸菌直投式发酵剂的方法。去皮的馒头块上添加乳糖和甘油作为保护剂，灭菌烘干后作为载体；将乳酸菌菌悬液在无菌条件下包被到馒头载体上，制得包被好菌种的乳酸菌发酵剂；将包被好菌种的乳酸菌的发酵剂室温无菌鼓风干燥，得到乳酸菌直投式发酵剂。该方法在馒头载体上添加乳糖和甘油作为干燥时的保护剂，同时馒头本身含有的淀粉和蛋白质对乳酸菌也具有很好的保护作用，并且避免了冷冻伤害，因此发酵剂具有很高的菌存活率、活性和生物量。而且，简单易行，成本低廉。

Description

一种常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法

技术领域

本发明涉及微生物领域，更具体的说，是涉及一种常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法。

背景技术

由于发酵酸奶具有丰富的营养价值和良好的保健功能，以及我国人民消费水平的提高和健康理念的流行，近年来酸奶产销量呈迅猛增长之势，以平均每年25％的速度在增长，已经成为我国第一大发酵乳制品。而我国发酵酸奶产品中，有80％以上的酸奶使用的发酵剂是浓缩型冻干发酵剂。由于酸奶发酵剂绝大多是采用冷冻干燥的方法制备，冷冻干燥制备发酵剂过程较为繁琐，冷冻干燥所需的设备的投资和运转费用高，能耗大，冻干过程时间长(典型的冻干周期至少需要20h以上)，所以产品成本很高，不利于工业化生产。而且，冷冻干燥方法容易造成菌体细胞的损失而影响菌体的活性。

同时，虽然国内在冻干酸奶发酵剂的研究上已经发展了30多年，投入了大量的人力和物力，但是仍没有取得突破。因此，酸奶发酵剂绝大部分是购自国外知名的发酵剂公司，导致发酵剂市场被国外企业垄断，平均售价高达500万元/吨，而我国每年引进发酵剂的使用量在300吨左右，在引进酸奶发酵剂的费用高达15亿元。由于我国乳品加工企业均采用的是进口直投式酸奶发酵剂，生产成本较高(吨发酵乳产品发酵剂成本在200元以上)，限制了直投式酸奶发酵剂在中、小型乳品企业的使用。

因此，寻找一种过程简单，成本低，适合我国国情的新型制备乳酸菌发酵剂的方法成为当务之急。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种制备过程简单，成本低廉，具有很高的生物量和活性，并能够实现工业化的常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)乳酸菌直投式发酵剂载体的制备：将去皮的馒头块上添加乳糖和甘油作为保护剂，然后121℃高压蒸汽灭菌30min，之后，于37℃烘干作为载体备用；

(2)将乳酸菌菌悬液在无菌条件下包被到步骤(1)得到的载体上，直到载体饱和为止，制得包被好菌种的乳酸菌发酵剂；

(3)将步骤(2)中的制得的包被好菌种的乳酸菌发酵剂室温无菌鼓风干燥，得到乳酸菌直投式发酵剂。

乳糖的质量添加量为馒头质量的1％-5％，甘油的体积添加量为馒头质量的1％-5％。

步骤(2)中的乳酸菌为瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌中的任一种。上述菌种均可以商购得到或采用常规的方法制备得到。其中，瑞士乳杆菌可具体采用TS206(Lactobacillus helveticus TS206、瑞士乳杆菌6024等；保加利亚乳杆菌可采用保加利亚乳杆菌1.1480、保加利亚乳杆菌NCFB2772等；嗜热链球菌可采用嗜热链球菌6038、嗜热链球菌6217等。

当使用瑞士乳杆菌时，制备瑞士乳杆菌菌悬液的方法为：将瑞士乳杆菌菌种接种在由乳清粉、葡萄糖、酵母粉和水组成的乳清改良培养基中，置于37℃培养箱中培养24小时；之后将发酵液于常温下1500rpm×20min离心，弃去上清液，获取沉淀，即得到瑞士乳杆菌菌体；最后用无菌生理盐水稀释瑞士乳杆菌菌体，得到菌体浓度≥10⁹cfu/ml的瑞士乳杆菌菌悬液；其中，乳清改良培养基中按质量百分比：乳清粉为10％，葡萄糖为0.5％，酵母粉为0.5％，余量的水。

将步骤(3)得到乳酸菌直投式发酵剂进行碾压粉碎，然后将粉碎后的乳酸菌发酵剂过20-40目的筛网，得到粒度均匀的乳酸菌直投式发酵剂。

本发明具有下述技术效果：

1、本发明的方法中，在馒头载体上添加了乳糖和甘油等保护剂，同时，馒头本身含有丰富的淀粉和蛋白质对乳酸菌具有很好的保护作用。另外，在制备直投式发酵剂的过程中，菌体没有采用冷冻干燥而是采自然干燥的方法，避免了冷冻伤害，因此，所得发酵剂具有很高的菌存活率、活性和生物量，能够实现工业化。本发明中乳酸菌菌初始浓度≥10⁹cfu/ml，用馒头作为载体所制备的发酵剂中菌含量可达到10⁸cfu/g以上，发酵剂菌体存活率能达到60％以上，活性很高，室温储藏一个月后，凝乳时间几乎没有损失。

2、本发明中采用的馒头载体本身具有蜂窝状的结构，一方面容易吸附包被菌体，一方面也很容易干燥。整个干燥过程在12个小时之内就可以完成，制备方法快速、简单易行。

3、本发明的方法将我国传统食品馒头作为乳酸菌的载体，即将乳酸菌菌悬液吸附到灭菌的馒头载体上，然后将含有乳酸菌的馒头在室温下无菌烘干，最后粉碎制粉，无需贵重的器械，投资小，能耗很低，极大的降低了生产成本。

4、本发明的方法所采用的培养瑞士乳杆菌的乳清培养基中增加了酵母粉和葡萄糖，为瑞士乳杆菌的生长提供了必要的生长因子和碳源。通过该培养基培养的瑞士乳杆菌菌体浓度能够达到10⁹cfu/ml。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

(1)用乳清培养基制备瑞士乳杆菌菌体：

按质量百分比将10％乳清粉、0.5％葡萄糖、0.5％的酵母粉、余量的水混合制成乳清改良培养基。

将瑞士乳杆菌TS206(Lactobacillus helveticus TS206)菌种接种在上述乳清改良培养基中，置于37℃培养箱中培养24小时。之后将发酵液于常温下1500rpm×20min离心，弃去上清液，获取沉淀，得到瑞士乳杆菌菌体，用生理盐水稀释瑞士乳杆菌菌体，制成菌体浓度为10⁹cfu/ml的菌悬液，4℃冰箱保存备用。

(2)馒头载体的制备：将馒头去皮，并切成2×2×2cm³的块状，之后在去皮的馒头块上通过滴加的方式添加乳糖和甘油，馒头∶质量百分比浓度为50％的乳糖溶液∶甘油为100g∶4ml∶3.5ml，在121℃高压蒸汽灭菌30min，灭菌结束后放置于37℃烘箱烘干作为载体备用。

(3)将步骤(1)中得到的备用的瑞士乳杆菌菌悬液直接包被到步骤(2)中得到的馒头载体上，直到馒头载体饱和为止，制得包被瑞士乳杆菌的发酵剂。

(4)将步骤(3)中的制得的包被瑞士乳杆菌的发酵剂室温无菌鼓风干燥12小时，完全干燥后得到瑞士乳杆菌直投式发酵剂。

(5)将步骤(4)中制备的干燥的瑞士乳杆菌直投式发酵剂碾压破碎，过20-40目的筛网，得到粒度均匀的瑞士乳杆菌直投式发酵剂粉剂成品。

(6)瑞士乳杆菌直投式发酵剂中菌含量的测定：首先称取步骤(5)制得的瑞士乳杆菌直投式发酵剂菌粉1g放入10ml 10％的无菌乳清培养基中，20℃复水30min，用生理盐水梯度稀释后用MRS固体培养基双层平板混菌计数，最后测得瑞士乳杆菌的浓度约为10⁸cfu/g，发酵剂菌体存活率能达到60％以上，活性很高，室温储藏一个月后，凝乳时间几乎没有损失。

(7)利用制备的瑞士乳杆菌发酵剂制备酸奶：取100ml鲜奶，加入4g蔗糖，100℃杀菌15min，取步骤(5)中制得的瑞士乳杆菌直投式发酵剂粉剂2g添加到奶中，摇匀，37℃发酵8小时，待发酵乳凝乳后，放入4℃冰箱后熟12小时，制得酸奶。利用制备的瑞士乳杆菌发酵剂制得的酸奶凝乳良好，酸度适中，质地粘稠，口感细腻。

实施例2

(1)用MRS培养基制备保加利亚乳杆菌菌体：

将保加利亚乳杆菌1.1480菌种接种在MRS培养基中37℃培养24小时，之后将发酵液于常温下3000rpm×30min离心，弃去上清液取沉淀得到保加利亚乳杆菌菌体，用生理盐水稀释保加利亚乳杆菌菌体，制成菌体浓度为10¹⁰cfu/ml的菌悬液，4℃冰箱保存备用。

(2)馒头载体的制备：将馒头去皮，并切成2×2×2cm³的块状，之后在去皮的馒头块上通过滴加的方式添加乳糖和甘油，馒头∶质量百分比浓度为50％的乳糖溶液∶甘油为100g∶6ml∶1.5ml，在121℃高压蒸汽灭菌30min，灭菌结束后放置于37℃烘箱烘干作为载体备用。

(3)将步骤(1)中得到的备用的保加利亚乳杆菌菌悬液采用滴加的方式直接包被到步骤(2)中得到的馒头载体上，直到馒头载体饱和为止，制得包被保加利亚乳杆菌的发酵剂。

(4)将步骤(3)中的制得的包被保加利亚乳杆菌的发酵剂室温无菌鼓风干燥12小时，完全干燥得到保加利亚乳杆菌直投式发酵剂。

(5)将步骤(4)中制备的干燥的保加利亚乳杆菌直投式发酵剂碾压破碎，过20-40目的筛网，得到粒度均匀的保加利亚乳杆菌直投式发酵剂粉剂成品。

(6)保加利亚乳杆菌直投式发酵剂中菌含量的测定：首先称取步骤(5)制得的保加利亚乳杆菌直投式发酵剂菌粉1g放入10ml无菌MRS培养基中，20℃复水30min，用生理盐水梯度稀释后用MRS固体培养基平板混菌计数，最后测得保加利亚乳杆菌的浓度约为10⁹cfu/g，发酵剂菌体存活率能达到65％以上，活性很高，室温储藏一个月后，凝乳时间几乎没有损失。

(7)利用制备的保加利亚乳杆菌发酵剂制备酸奶：取100ml鲜奶，加入4g蔗糖，100℃杀菌15min，取步骤(5)中制得的保加利亚乳杆菌直投式发酵剂粉剂2g添加到奶中，摇匀，37℃发酵8小时，待发酵乳凝乳后，放入4℃冰箱后熟12小时，制得酸奶。利用制备的保加利亚乳杆菌发酵剂制得的酸奶凝乳效果很好，奶香浓郁。

实施例3

(1)用MRS培养基制备嗜热链球菌菌体：

将嗜热链球菌6038菌种接种在MRS培养基中，37℃培养24小时，之后将发酵液于常温下3000rpm×30min离心，弃去上清液取沉淀得到嗜热链球菌菌体，用生理盐水稀释嗜热链球菌菌体，制成菌体浓度为10¹⁰cfu/ml的菌悬液，4℃冰箱保存备用。

(2)馒头载体的制备：将馒头去皮，并切成2×2×2cm³的块状，之后在馒头块上通过滴加的方式添加乳糖和甘油，馒头∶质量百分比浓度为50％的乳糖溶液∶甘油为100g∶5ml∶3ml，在121℃高压蒸汽灭菌30min，灭菌结束后放置于37℃烘箱烘干作为载体备用。

(3)将步骤(1)中得到的备用的嗜热链球菌菌悬液采用滴加的方式直接包被到步骤(2)中得到的馒头载体上，直到馒头载体饱和为止，制得包被嗜热链球菌的发酵剂。

(4)将步骤(3)中的制得的包被嗜热链球菌的发酵剂室温无菌鼓风干燥12小时，完全干燥得到嗜热链球菌直投式发酵剂。

(5)将步骤(4)中制备的干燥的嗜热链球菌直投式发酵剂碾压破碎，过20-40目的筛网，得到粒度均匀的嗜热链球菌直投式发酵剂粉剂成品。

(6)嗜热链球菌直投式发酵剂中菌含量的测定：首先称取步骤(5)制得的嗜热链球菌直投式发酵剂菌粉1g放入10ml无菌MRS培养基中，20℃复水30min，用生理盐水梯度稀释后用MRS固体培养基平板混菌计数，最后测得嗜热链球菌的浓度约为10⁹cfu/g，发酵剂菌体存活率能达到65％以上，活性很高，室温储藏一个月后，凝乳时间几乎没有损失。

(7)利用制备的嗜热链球菌发酵剂制备酸奶：取100ml鲜奶，加入4g蔗糖，100℃杀菌15min，取步骤(5)中制得的嗜热链球菌直投式发酵剂粉剂2g添加到奶中，摇匀，37℃发酵8小时，待发酵乳凝乳后，放入4℃冰箱后熟12小时，制得酸奶。利用制备的嗜热链球菌发酵剂制得的酸奶凝乳效果良好，奶香浓郁。

本发明所采用的常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法，可应用于多种乳酸菌直投式发酵剂的生产中，具有很强的推广价值。

Claims

1.一种常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）乳酸菌直投式发酵剂载体的制备：将去皮的馒头块上添加乳糖和甘油作为保护剂，然后121℃高压蒸汽灭菌30min，之后，于37℃烘干作为载体备用；其中，乳糖的质量添加量为馒头质量的1%-5%，甘油的体积添加量为馒头质量的1%-5%；乳糖是以质量百分比浓度为50%的乳糖溶液的形式添加；

（2）将乳酸菌菌悬液在无菌条件下包被到步骤（1）得到的载体上，直到载体饱和为止，制得包被好菌种的乳酸菌发酵剂；

（3）将步骤（2）中的制得的包被好菌种的乳酸菌发酵剂室温无菌鼓风干燥，得到乳酸菌直投式发酵剂。

2.根据权利要求1所述的常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法，其特征在于，步骤（2）中的乳酸菌为瑞士乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌中的任一种。

3.根据权利要求2所述的常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法，其特征在于，当使用瑞士乳杆菌时，制备瑞士乳杆菌菌悬液的方法为：将瑞士乳杆菌菌种接种在由乳清粉、葡萄糖、酵母粉和水组成的乳清改良培养基中，置于37℃培养箱中培养24小时；之后将发酵液于常温下1500rpm×20min离心，弃去上清液，获取沉淀，即得到瑞士乳杆菌菌体；最后用无菌生理盐水稀释瑞士乳杆菌菌体，得到菌体浓度≥10⁹cfu/ml的瑞士乳杆菌菌悬液；其中，乳清改良培养基中按质量百分比：乳清粉为10%，葡萄糖为0.5%，酵母粉为0.5%，余量的水。

4.根据权利要求1所述的常温下制备乳酸菌直投式发酵剂的方法，其特征在于，将步骤（3）得到乳酸菌直投式发酵剂进行碾压粉碎，然后将粉碎后的乳酸菌发酵剂过20-40目的筛网，得到粒度均匀的乳酸菌直投式发酵剂。