CN104938965B - 用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法及其发酵产物和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法及其发酵产物和应用，包括以下步骤：将凝结芽孢杆菌保藏菌种接种于斜面菌种培养基，进行活化培养；用无菌水将斜面菌种洗下，制备菌悬液；菌悬液转接于液体菌种培养基中，培养制备液体菌种；将液体菌种转接于花粉中，密封发酵；以海藻糖作为保护剂，对发酵产物进行喷雾干燥。采用本发明方法，可显著改善花粉的溶解性、口感、风味，且发酵产物可采用喷雾干燥，避免了高成本的冷冻干燥。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，尤其涉及一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法及其发酵产物和应用。
背景技术
凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)是益生菌领域中的后起之秀，属于肠道乳酸菌，又称“有孢子性乳酸菌”，是经美国FDA批准的一种“普遍认为安全”的杆菌类乳酸菌。不仅具有乳酸菌和双歧杆菌的保健功效，还具较强的耐高温、耐酸、耐胆碱等抗逆性，且对肠道致病菌有较强抑制作用。口服后在盲、结和直肠定植，发酵产生大量抗菌凝固素、乳酸、氨基酸、维生素和多种消化酶。研究表明凝结芽孢杆菌对人工胃液的酸性条件耐受性极强，其存活不受影响，明显优于其它微生态制剂，能顺利通过胃进入肠道。我国青岛东海药业有限公司生产的凝结芽孢杆菌活菌片(爽舒宝)，2005年获得国家食品和药品监督管理局新药证书，同年转换为非处方药品。所用菌株生长旺盛，乳酸产率高，并经中国药品生物制品检定所检定和批准使用。
花粉是有花植物雄性器官中所含的生殖细胞，也称为植物的“精子”，享有“完全营养品”的美誉。花粉以其丰富而全面、搭配合理的营养成分而著称，含有丰富的蛋白、磷脂及多种微量元素等，以及人体所需的8中必需氨基酸、不饱和脂肪酸、丰富齐全的维生素等。花粉是一种天然高级营养食品，但没有经过处理的花粉往往附有杂菌，直接食用可能会致病；花粉带有特殊气味，可能会使某些人不喜欢；花粉具有一层厚壁，不利于营养的吸收利用；此外，花粉还会引起某些敏感体质的人产生过敏反应。
当前花粉的处理技术有机械法、酶解法、乳酸菌发酵法等，机械法是目前主要的花粉处理方法，具有过程剧烈、设备要求高等缺陷。酶解法虽然处理过程缓和，但是对条件控制要求较高。乳酸菌发酵法是新近兴起的一种花粉处理方法，既能抑菌，又能破壁；既能脱敏，又不破坏其营养成分。但是，乳酸菌发酵法有一大缺陷，就是乳酸菌耐热性不强，发酵产物只能采用冷冻干燥的处理方式，能耗很高，提高了处理成本。
因此，现有技术还有待发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法及其发酵产物和应用，旨在解决现有花粉处理技术存在设备要求高或条件控制要求高等问题。
本发明的技术方案如下：
一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其中，包括以下步骤：
1)将凝结芽孢杆菌保藏菌种接种于斜面菌种培养基，进行活化培养；
2)用无菌水将斜面菌种洗下，制备菌悬液；
3)菌悬液转接于液体菌种培养基中，培养制备液体菌种；
4)将液体菌种转接于花粉中，密封发酵；
5)以海藻糖作为保护剂，对发酵产物进行喷雾干燥。
所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其中，步骤4)具体为：
利用无菌水将花粉含水量调整为60-90％，加入5％-10％的葡萄糖，搅拌均匀；将液体菌种按照5％-10％的比例转接于花粉中，密封，于30-45℃，100-200r/min条件下发酵8-48h。
所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其中，步骤1)中，凝结芽孢杆菌菌种于30-45℃进行活化培养12-48h；
步骤2)中，菌悬液的OD600调整为1.0。
所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其中，步骤3)中，将菌悬液按5％-10％的比例转接于液体菌种培养基中，于30-45℃，100-200r/min条件下培养12-48h，制备得到液体菌种。
所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其中，步骤5)中，喷雾干燥的具体过程为：
在发酵产物中加入5％-20％的海藻糖，搅拌均匀并使其溶解，进行喷雾干燥；
其中，喷雾干燥参数为进风温度100-250℃，出风温度50-150℃，进料量5-25mL/min。
所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其中，步骤1)中，所述斜面菌种培养基的配方为：蛋白胨5-15g，酵母膏5-15g，柠檬酸氢二铵1-3g，葡萄糖10-30g，吐温-80 0.5-2mL，乙酸钠1-10g，磷酸氢二钾1-3g，硫酸镁0.1-1g，硫酸锰0.1-1g，琼脂15-20g，蒸馏水1000mL，pH 6-7。
所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其中，步骤3)中，所述液体菌种培养基的配方为：蛋白胨5-15g，酵母膏1-10g，柠檬酸氢二铵1-3g，葡萄糖10-30g，吐温-80 0.5-2mL，乙酸钠1-10g，磷酸氢二钾1-3g，硫酸镁0.1-1g，硫酸锰0.1-1g，蒸馏水1000mL，pH 6-7。
一种花粉的发酵产物，其中，采用如上所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法制备得到。
一种如上所述的花粉的发酵产物的应用，其中，将所述花粉的发酵产物用于保健品、食品的制备。
有益效果：本发明提供了一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法及其发酵产物和应用，用凝结芽孢杆菌对花粉进行液体发酵，可显著改善花粉的溶解性、口感、风味；发酵后花粉的粗蛋白含量提高10％以上；凝结芽孢杆菌以芽孢形式存在，抗逆性强、耐高温、易存储，产物可采用喷雾干燥，避免了高成本的冷冻干燥，活性芽孢数达9×109CFU/g以上；芽孢耐胃酸能力强，易于定植肠道；发酵产物兼具花粉及凝结芽孢杆菌的功效，提高了花粉的营养价值，可作为健康食品的理想配料。
具体实施方式
本发明提供一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法及其发酵产物和应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所提供的一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，具体地，包括以下步骤：
1)将凝结芽孢杆菌保藏菌种接种于斜面菌种培养基，进行活化培养：
将保藏菌种接种于斜面菌种培养基，于30-45℃进行活化培养12-48h，可得斜面菌种。所述斜面菌种培养基的配方(1L)为：蛋白胨5-15g，酵母膏5-15g，柠檬酸氢二铵1-3g，葡萄糖10-30g，吐温-80 0.5-2mL，乙酸钠1-10g，磷酸氢二钾1-3g，硫酸镁0.1-1g，硫酸锰0.1-1g，琼脂15-20g，蒸馏水1000mL，pH 6-7。
2)用无菌水将斜面菌种洗下，制备菌悬液：
制成菌悬液，并将其OD600调整为1.0。
3)菌悬液转接于液体菌种培养基中，培养制备液体菌种：
将菌悬液按5％-10％的比例(v/v)转接于液体菌种培养基中，于30-45℃，100-200r/min条件下培养12-48h，可得液体菌种。所述液体菌种培养基的配方(1L)为：蛋白胨5-15g，酵母膏1-10g，柠檬酸氢二铵1-3g，葡萄糖10-30g，吐温-80 0.5-2mL，乙酸钠1-10g，磷酸氢二钾1-3g，硫酸镁0.1-1g，硫酸锰0.1-1g，蒸馏水1000mL，pH 6-7。
4)将液体菌种转接于花粉中，密封发酵：
将液体菌种按照5％-10％的比例(v/v)转接于花粉中，密封，于30-45℃，100-200r/min条件下发酵8-48h。所述花粉在发酵前，预处理方式为：利用无菌水将花粉含水量调整为60-90％，加入5％-10％的葡萄糖，搅拌均匀。
5)以海藻糖作为保护剂，对发酵产物进行喷雾干燥：
发酵结束后，在发酵产物中加入5％-20％的海藻糖，搅拌均匀并使其溶解，进行喷雾干燥(喷雾干燥参数为：进风温度100-250℃，出风温度50-150℃，进料量5-25mL/min)，可得富含活性凝结芽孢杆菌的花粉发酵产物。
本发明中还提供一种花粉的发酵产物，所述发酵产物采用如上所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法制备得到。本发明中还提供所述发酵产物的应用，可将所述发酵产物用于制备保健品、食品。
以下通过具体的实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
1.将保藏菌种接种于斜面菌种培养基，于30℃进行活化培养48h，可得斜面菌种。所述斜面菌种培养基(1L)为：蛋白胨5g，酵母膏5g，柠檬酸氢二铵1g，葡萄糖10g，吐温-800.5mL，乙酸钠1g，磷酸氢二钾1g，硫酸镁0.1g，硫酸锰0.1g，琼脂15g，蒸馏水1000mL，pH 6。
2.用无菌水将斜面菌种洗下，制成菌悬液，并将其OD600调整为1.0。
3.将菌悬液按5％的比例(v/v)转接于液体菌种培养基中，于30℃，100r/min条件下培养12h，可得液体菌种。所述液体菌种培养基(1L)为：蛋白胨5g，酵母膏1g，柠檬酸氢二铵1g，葡萄糖10g，吐温-80 0.5mL，乙酸钠1g，磷酸氢二钾1g，硫酸镁0.1g，硫酸锰0.1g，蒸馏水1000mL，pH 6。
4.将液体菌种按照5％的比例(v/v)转接于花粉中，密封，于30℃，100r/min条件下发酵48h。所述花粉处理方式为：利用无菌水将花粉含水量调整为60％，加入5％的葡萄糖，搅拌均匀。
5.发酵结束后，产物中加入5％的海藻糖，搅拌均匀并使其溶解，进行喷雾干燥(进风温度180℃，出风温度60℃，进料量5mL/min)，可得富含活性凝结芽孢杆菌的花粉发酵产物。
实施例2
1.将保藏菌种接种于斜面菌种培养基，于37℃进行活化培养24h，可得斜面菌种。所述斜面菌种培养基(1L)为：蛋白胨10g，酵母膏10g，柠檬酸氢二铵2g，葡萄糖15g，吐温-801mL，乙酸钠4g，磷酸氢二钾2g，硫酸镁0.6g，硫酸锰0.5g，琼脂17g，蒸馏水1000mL，pH 6。
2.用无菌水将斜面菌种洗下，制成菌悬液，并将其OD600调整为1.0。
3.将菌悬液按7％的比例(v/v)转接于液体菌种培养基中，于35℃，150r/min条件下培养24h，可得液体菌种。所述液体菌种培养基(1L)为：蛋白胨10g，酵母膏10g，柠檬酸氢二铵2g，葡萄糖15g，吐温-80 1mL，乙酸钠4g，磷酸氢二钾2g，硫酸镁0.6g，硫酸锰0.5g，蒸馏水1000mL，pH 6。
4.将液体菌种按照8％的比例(v/v)转接于花粉中，密封，于35℃，150r/min条件下发酵16h。所述花粉处理方式为：利用无菌水将花粉含水量调整为80％，加入7％的葡萄糖，搅拌均匀。
5.发酵结束后，产物中加入8％的海藻糖，搅拌均匀并使其溶解，进行喷雾干燥(进风温度200℃，出风温度70℃，进料量9mL/min)，可得富含活性凝结芽孢杆菌的花粉发酵产物。
实施例3
1.将保藏菌种接种于斜面菌种培养基，于40℃进行活化培养12h，可得斜面菌种。所述斜面菌种培养基(1L)为：蛋白胨15g，酵母膏15g，柠檬酸氢二铵3g，葡萄糖30g，吐温-802mL，乙酸钠9g，磷酸氢二钾3g，硫酸镁1g，硫酸锰1g，琼脂20g，蒸馏水1000mL，pH 7。
2.用无菌水将斜面菌种洗下，制成菌悬液，并将其OD600调整为1.0。
3.将菌悬液按10％的比例(v/v)转接于液体菌种培养基中，于40℃，200r/min条件下培养30h，可得液体菌种。所述液体菌种培养基(1L)为：蛋白胨15g，酵母膏10g，柠檬酸氢二铵3g，葡萄糖30g，吐温-80 2mL，乙酸钠9g，磷酸氢二钾3g，硫酸镁1g，硫酸锰1g，蒸馏水1000mL，pH 7。
4.将液体菌种按照10％的比例(v/v)转接于花粉中，密封，于40℃，200r/min条件下发酵20h。所述花粉处理方式为：利用无菌水将花粉含水量调整为90％，加入10％的葡萄糖，搅拌均匀。
5.发酵结束后，产物中加入15％的海藻糖，搅拌均匀并使其溶解，进行喷雾干燥(进风温度250℃，出风温度80℃，进料量12mL/min)，可得富含活性凝结芽孢杆菌的花粉发酵产物。
采用本发明所提供的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，用凝结芽孢杆菌对花粉进行液体发酵，可显著改善花粉的溶解性、口感、风味；发酵后花粉的粗蛋白含量提高10％以上；凝结芽孢杆菌以芽孢形式存在，抗逆性强、耐高温、易存储，产物可采用喷雾干燥，避免了高成本的冷冻干燥，活性芽孢数达9×109CFU/g以上；芽孢耐胃酸能力强，易于定植肠道；发酵产物兼具花粉及凝结芽孢杆菌的功效，提高了花粉的营养价值，可作为健康食品的理想配料。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将凝结芽孢杆菌保藏菌种接种于斜面菌种培养基，进行活化培养；
2)用无菌水将斜面菌种洗下，制备菌悬液；
3)菌悬液转接于液体菌种培养基中，培养制备液体菌种；
4)将液体菌种转接于花粉中，密封发酵；
5)以海藻糖作为保护剂，对发酵产物进行喷雾干燥；
步骤4)具体为：
利用无菌水将花粉含水量调整为60-90％，加入5％-10％的葡萄糖，搅拌均匀；将液体菌种按照5％-10％的比例转接于花粉中，密封，于30-45℃，100-200 r/min条件下发酵8-48h。
2.根据权利要求1所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其特征在于，步骤1)中，凝结芽孢杆菌菌种于30-45℃进行活化培养12-48h；
步骤2)中，菌悬液的OD600调整为1.0。
3.根据权利要求1所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其特征在于，步骤3)中，将菌悬液按5％-10％的比例转接于液体菌种培养基中，于30-45 ℃，100-200r/min条件下培养12-48h，制备得到液体菌种。
4.根据权利要求1～3任一所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其特征在于，步骤5)中，喷雾干燥的具体过程为：
在发酵产物中加入5％-20％的海藻糖，搅拌均匀并使其溶解，进行喷雾干燥；
其中，喷雾干燥参数为进风温度100-250℃，出风温度50-150℃，进料量5-25mL/min。
5.根据权利要求4所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其特征在于，步骤1)中，所述斜面菌种培养基的配方为：蛋白胨5-15g，酵母膏5-15 g，柠檬酸氢二铵1-3g，葡萄糖10-30g，吐温-800.5-2mL，乙酸钠1-10g，磷酸氢二钾1-3g，硫酸镁0.1-1g，硫酸锰0.1-1g，琼脂15-20g，蒸馏水1000mL，pH 6-7。
6.根据权利要求4所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法，其特征在于，步骤3)中，所述液体菌种培养基的配方为：蛋白胨5-15g，酵母膏1-10g，柠檬酸氢二铵1-3g，葡萄糖10-30g，吐温-800.5-2mL，乙酸钠1-10g，磷酸氢二钾1-3g，硫酸镁0.1-1g，硫酸锰0.1-1g，蒸馏水1000mL，pH 6-7。
7.一种花粉的发酵产物，其特征在于，采用如权利要求1～6任一所述的用凝结芽孢杆菌进行花粉发酵的方法制备得到。
8.一种如权利要求7所述的花粉的发酵产物的应用，其特征在于，将所述花粉的发酵产物用于保健品、食品的制备。
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