CN103690568B

CN103690568B - 利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法

Info

Publication number: CN103690568B
Application number: CN201310662943.6A
Authority: CN
Inventors: 童立恒; 徐曙光; 陈文静; 赵西选; 杨富键
Original assignee: HUBEI HUAGUOSHAN INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: Enshi Tinjoy Bio-Technology Co., Ltd.
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: CN103690568A

Abstract

本发明公开了一种利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，包括以下步骤：1）量取体积为Vml的益生菌菌液，向益生菌菌液中加入保护剂混合均匀后，再加入低聚糖充分搅拌，得到益生菌混合液，所加入保护剂的质量为1～8%Vg，所加入的低聚糖质量为30～70%Vg；2）将益生菌混合液在20～42℃的条件下保温处理30～240min；3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂混合均匀后，再加入辅料充分搅拌，得到益生菌混合物料，所加入的发泡膨松剂质量为0.1～0.8%Vg，所加入辅料的质量为40～80%Vg；4）将益生菌混合物料在30～37℃下真空干燥，然后进行粉碎，即得到固态益生菌制剂。该方法工艺简单、能耗低、节能环保。

Description

利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法

技术领域

本发明涉及固态益生菌制剂的制备方法，具体地指一种利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法。

技术背景

益生菌具有增强机体免疫力、调节肠道菌群平衡等益生功能，愈来愈受到消费者的关注和喜爱。当前用于制备固态益生菌活菌制剂的主要方法是真空冷冻干燥法，该方法是先采用冷冻机将菌液预先冷冻至-35～-40℃，然后升温到-25℃抽真空，细胞内外的游离水便会冻结状态下直接升华为气体从而将物料中的水分除去，达到冷冻干燥益生菌的目的。利用该方法制备的制剂中，益生菌存活率在80～99%。但是，采用真空冷冻干燥法制备固态益生菌活菌制剂干燥耗时长、能耗大，设备要求高，因而整个生产成本较高。另外，由于冷冻干燥机的制冷剂多为氟利昂，在冷冻的过程中氟利昂逃逸到大气层中，产生温室效应，对环境有一定的破坏作用。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，该方法工艺简单、能耗低、节能环保。

为实现上述目的，本发明的利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，依次包括以下步骤：

1）量取体积为Vml的益生菌菌液，向所述益生菌菌液中加入保护剂混合均匀后，再加入低聚糖充分搅拌，得到益生菌混合液，所加入保护剂的质量为1～8%Vg，所加入的低聚糖质量为30～70%Vg；

2）将益生菌混合液在20～42℃的条件下保温处理30～240min；

3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂混合均匀后，再加入辅料充分搅拌，得到益生菌混合物料，所加入的发泡膨松剂质量为0.1～0.8%Vg，所加入辅料的质量为40～80%Vg；

4）将益生菌混合物料在30～37℃下真空干燥，然后进行粉碎，即得到固态益生菌制剂；

其中，所述益生菌菌液为双歧杆菌、乳酸杆菌、肠球菌菌液中的一种；所述保护剂为海藻糖、糊精、聚乙烯吡咯酮、二甲亚砜、脱脂奶粉、羧甲基纤维素、蛋白胨、明胶中的一种或两种；所述低聚糖为低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖、帕拉金糖、乳酮糖、低聚半乳糖、海藻糖、葡甘低聚糖、耦合糖中的一种；所述发泡膨松剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙中的一种；所述辅料为可溶性淀粉、淀粉、脱脂奶粉、魔芋精粉、魔芋胶、玉米粉的一种。

优选地，所述步骤1）中，加入的低聚糖质量为35～50%Vg。

进一步地，所述步骤2）中，将益生菌混合液在30～37℃的条件下保温处理60～180min。

再进一步地，所述步骤4）中，将益生菌混合物料真空干燥至含水量为6～7%，然后进行粉碎。

本发明利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的制备方法的设计原理如下：

本发明先将益生菌菌液中加入保护剂混合均匀，可保护细胞的表面在后续的脱水和加热干燥处理过程中免受伤害，避免菌体细胞由于细胞质内盐类浓缩，引起细胞壁和细胞质塌陷、蛋白质变性等不利后果而导致的细胞死亡，从而提高成品的活菌数。然后，利用渗透脱水的原理，向益生菌菌液中加入一定质量的低聚糖，形成高浓度的低聚糖渗透液，在20～42℃的条件下保温处理30～240min，在此温度下，由于渗透压的作用，益生菌菌体细胞质里的部分水分向外渗出，细胞收缩，细胞发生渗透压性休克或停止生长，从而获得能保持活性的菌体细胞。再加入发泡膨松剂和辅料。由于经培养的益生菌菌液最终的pH值在3.5左右，在此pH值下，加入碳酸盐类的发泡膨松剂能与益生菌菌液中的培养液反应释放出二氧化碳，在对加入辅料后的益生菌混合物料在30～37℃下进行真空干燥处理时，这些释放出来的二氧化碳会由经物料缓慢地逸出，使制品呈多孔结构，制品就有了较大的内在空间，质地疏松，从而使制剂在真空干燥后易于粉碎加工。最后，经干燥处理后的益生菌混合物料经粉碎后分装在厌氧的条件下保存即可。

本发明制备方法在常温下即可反应和干燥，其工艺简单、操作方便，对设备要求不高、节能环保、成本低，可适用于工业化大规模生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法作进一步详细说明。

量取500ml生长良好的青春双歧杆菌菌液平均分成五份，每份100ml，分别用于实施例1～5的实验。

实施例1

利用高渗低聚糖液制备固态青春双歧杆菌制剂，制备时在无氧条件下进行，其制备方法依次包括如下步骤：

1）向量取的100ml青春双歧杆菌菌液中加入保护剂糊精8g，搅拌均匀，再加入50g低聚麦芽糖到上述的混合液中，搅拌均匀得到益生菌混合液；

2）将上述益生菌混合液在30℃的条件下保温处理100min，即可脱去菌体细胞中的部分水分；

3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂碳酸钠0.3g加入到经脱水处理的混合液中，搅拌均匀；再加入辅料玉米粉50g搅拌均匀，得到益生菌混合物料；

4）将上述益生菌混合物料在32℃进行真空干燥，干燥至含水量6.5%，然后进行粉碎即得到固态益生菌制剂。

实施例2

1）向量取的100ml青春双歧杆菌菌液中加入保护剂海藻糖8g，搅拌均匀，再加入50g葡苷低聚糖到上述的混合液中，搅拌均匀得到益生菌混合液；

2）将上述益生菌混合液在35℃的条件下保温处理60min，即可脱去菌体细胞中的部分水分；

3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂碳酸氢钠0.2g加入到经脱水处理的混合液中，搅拌均匀；再加入辅料淀粉50g搅拌均匀，得到益生菌混合物料；

4）将上述益生菌混合物料在35℃进行真空干燥，干燥至含水量6.6%，然后进行粉碎即得到固态益生菌制剂。

实施例3

1）向量取的100ml青春双歧杆菌菌液中加入保护剂脱脂奶粉8g，搅拌均匀，再加入40g低聚果糖到上述的混合液中，搅拌均匀得到益生菌混合液；

2）将上述益生菌混合液在37℃的条件下保温处理90min，即可脱去菌体细胞中的部分水分；

3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂碳酸钙0.3g加入到经脱水处理的混合液中，搅拌均匀；再加入辅料魔芋精粉60g搅拌均匀，得到益生菌混合物料；

实施实例4

1）向量取的100ml青春双歧杆菌菌液中加入保护剂脱脂奶粉6g，搅拌均匀，再加入45g葡甘低聚糖到上述的混合液中，搅拌均匀得到益生菌混合液；

2）将上述益生菌混合液在30℃的条件下保温处理120min，即可脱去菌体细胞中的部分水分；

3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂碳酸钠0.3g加入到经脱水处理的混合液中，搅拌均匀；再加入辅料魔芋精粉55g搅拌均匀，得到益生菌混合物料；

4）将上述益生菌混合物料在35℃进行真空干燥，干燥至含水量6.3%，然后进行粉碎即得到固态益生菌制剂。

实施例5

在无氧的条件下，向量取的100ml生长良好的青春双歧杆菌菌液中加入保护剂海藻糖8g，搅拌均匀，采用传统的真空冷冻干燥法对其进行干燥处理，将所得的制品粉碎后加入100g脱脂奶粉（与上述实施例1～4中分别加入的低聚糖、辅料的总重量相当），搅拌均匀，搅拌均匀，得到固态益生菌制剂。

量取300ml生长良好的嗜酸乳酸杆菌菌液平均分成三份，每份100ml，分别用于实施例6、7、8的实验。

实施例6

利用高渗低聚糖液制备固态嗜酸乳酸杆菌制剂，其制备方法依次包括如下步骤：

1）向量取的100ml嗜酸乳酸杆菌菌液中加入保护海藻糖8g，搅拌均匀，再加入40g低聚半乳糖到上述的混合液中，搅拌均匀得到益生菌混合液；

2）将上述益生菌混合液在32℃的条件下保温处理80min，即可脱去菌体细胞中的部分水分；

3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂碳酸氢钠0.3g加入到经脱水处理的混合液中，搅拌均匀；再加入辅料淀粉60g搅拌均匀，得到益生菌混合物料；

4）将上述益生菌混合物料在32℃进行真空干燥，干燥至含水量6.4%，然后进行粉碎即得到固态益生菌制剂。

实施例7

利用高渗低聚糖液制备固态嗜酸乳酸杆菌活菌制剂，其制备方法依次包括如下步骤：

1）向量取的100ml嗜酸乳酸杆菌菌液中加入保护剂脱脂奶粉6g，海藻糖2g，搅拌均匀，再加入45g葡甘低聚糖到上述的混合液中，搅拌均匀得到益生菌混合液；

2）将上述益生菌混合液在35℃的条件下保温处理50min，即可脱去菌体细胞中的部分水分；

3）向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂碳酸钙0.3g加入到经脱水处理的混合液中，搅拌均匀；再加入辅料魔芋精粉55g搅拌均匀，得到益生菌混合物料；

实施例8

向量取的100ml嗜酸乳酸杆菌菌液中加入保护剂海藻糖8g，搅拌均匀，采用传统的真空冷冻干燥法对其进行干燥。将所得的制品粉碎后加入100g脱脂奶粉（与实施例6、7中分别加入的低聚糖、辅料的总重量相当），搅拌均匀，得到固态益生菌制剂。

将上述各实施例所得到的固态益生菌制剂分装后在4℃、厌氧的条件保存一年后，用平板计数法测活菌数，检验结果分别如表1、表2所示。

表1为实施例1～5检测结果

表2为实施例6、7、8的检测结果

实施例	6	7	8
				制剂保存一年后的活菌数(cfu/g)	7.9×10¹⁰	8.1×10¹⁰	8.6×10¹⁰
与实施例8对照的存活率	0.92：1	0.95：1	—

从表1、表2数据可以看出，采用本发明的高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法制备得到的制剂中，益生菌活菌数在保持了一年后与用真空冷冻干燥法制备的相对照，存活率在92～98%之间，证明了本发明的制备有效可行。

但是，本发明方法与真空冷冻干燥法相比，本发明的工艺条件简单，操作方便、能耗低，而且对设备要求不高、节能环保成本低廉。

Claims

1.一种利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，其特征在于：该方法依次包括以下步骤：

1)量取体积为Vml的益生菌菌液，向所述益生菌菌液中加入保护剂混合均匀后，再加入低聚糖充分搅拌，得到益生菌混合液，所加入保护剂的质量为1～8％Vg，所加入的低聚糖质量为30～70％Vg；

2)将益生菌混合液在20～42℃的条件下保温处理30～240min；

3)向经保温处理的益生菌混合液中加入发泡膨松剂混合均匀后，再加入辅料充分搅拌，得到益生菌混合物料，所加入的发泡膨松剂质量为0.1～0.8％Vg，所加入辅料的质量为40～80％Vg；

4)将益生菌混合物料在30～37℃下真空干燥，然后进行粉碎，即得到固态益生菌制剂；

其中，所述益生菌菌液为双歧杆菌、乳酸杆菌、肠球菌菌液中的一种；所述保护剂为海藻糖、糊精、聚乙烯吡咯酮、二甲亚砜、脱脂奶粉、羧甲基纤维素、蛋白胨、明胶中的一种或两种；所述低聚糖为低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖、帕拉金糖、乳酮糖、低聚半乳糖、葡甘低聚糖、耦合糖中的一种；所述发泡膨松剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙中的一种；所述辅料为可溶性淀粉、淀粉、脱脂奶粉、魔芋精粉、魔芋胶、玉米粉的一种。

2.根据权利要求1所述的利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所加入低聚糖质量为35～50％Vg。

3.根据权利要求1或2所述的利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，其特征在于：所述步骤2)中，将益生菌混合液在30～37℃的条件下保温60～180min。

4.根据权利要求1或2所述的利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，其特征在于：所述步骤4)中，将益生菌混合物料真空干燥至含水量为6～7％。

5.根据权利要求3所述的利用高渗低聚糖液制备固态益生菌制剂的方法，其特征在于：所述步骤4)中，将益生菌混合物料真空干燥至含水量为6～7％。