CN105505835A - 一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法,包括以下步骤:步骤一、制备琼胶寡糖;步骤二、菌种培养:制备MRS培养基,琼胶寡糖作为碳源,接种嗜热链球菌OD600值为0.8的菌液,42℃,静置培养2-3天;步骤三、液体菌保藏:在0D600值为1.2嗜热链球菌液体中,添加浓度为3g/L且聚合度为3的琼胶寡糖,4℃下贮藏;步骤四、固体菌剂保藏:在0D600值为1.2嗜热链球菌液体中,添加浓度为3g/L且聚合度为3的琼胶寡糖,喷雾干燥制备固体菌剂。本发明具有提高嗜热链球菌液体和固态菌剂制备在保藏过程中活力的作用,还可以提高嗜热链球菌在胃肠消化道中的耐受性,可用于乳酸菌发酵企业及乳制品生产企业,以生产高活性乳酸菌制品以及高耐藏性的乳制品。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工的技术领域,尤其涉及一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法及其应用。
背景技术
江蓠菜琼胶寡糖是一种非消化性低聚糖,是通过水解江蓠琼胶制备获得,具有抑制病原菌、腐败菌等有害菌的生长,能提高人体免疫力,对人体亚健康状态进行改善,具有延年益寿的作用。因此江蓠菜琼胶寡糖是一种新型保健品以及食品添加剂或饲料添加剂,对嗜热链球菌的生长具有明显促进作用,作为益生元添加至嗜热链球菌培养基中对其作用进行探究。
目前,在现有技术中还未有江蓠菜琼胶寡糖对益生菌的促进效果的报导,国内外主要研究寡糖的抗病毒、抗炎症、抗癌症等作用。工业生产益生菌发酵产品,往往出现产品益生菌数量不达标的问题。有鉴于此,本发明人研究和设计了一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法及其应用,本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法及其应用,利用江蓠菜琼胶寡糖作为嗜热链球菌的碳源,保护嗜热链球菌在低温贮藏下的活性,提高嗜热链球菌在人体胃肠液中存活率及提高嗜热链球菌的菌活力。
为了实现上述目的,本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法,包括以下步骤:
步骤一、制备琼胶寡糖:将江蓠清洗除杂,烘干,加入江蓠重量30倍的水使江蓠充分溶胀,80℃水浴2h;然后升温至121℃,加热20min;将江蓠趁热挤胶,用滤布包裹江蓠,并利用压力机挤压,收集挤胶滤出的多糖溶液,冷却、烘干、粉碎成颗粒,即得江蓠粗多糖;将江蓠粗多糖配制成5g/L的溶液,加入琼胶酶处理;加酶量为15%(v/v),酶活为200U/mL;酶解20-1280min,以制备寡糖溶液,冷冻干燥,或真空干燥成固体粉末,制得聚合度为3-8的琼胶寡糖;
步骤二、菌种培养:制备MRS培养基,琼胶寡糖作为碳源,接种嗜热链球菌OD600值为0.8的菌液,接种量为2%,无氧环境下,42℃,静置培养2-3天;
步骤三、液体菌保藏:在0D600值为1.2嗜热链球菌液体中,添加浓度为3g/L且聚合度为3的琼胶寡糖,放置4℃下贮藏;
步骤四、固体菌剂保藏:在0D600值为1.2嗜热链球菌液体中,添加浓度为3g/L且聚合度为3的琼胶寡糖,喷雾干燥制备固体菌剂,喷雾干燥条件为:麦芽糊精添加量25%,进风温度130℃,进风速度4m3/min,进料速度700mL/h,空气压力0.3Pa,制备固体菌剂,制备好的固体菌剂放置在常温或-20℃贮藏。
作为实施例的优选方式,所述步骤一中,酶解时间为20min,制得聚合度为8的琼胶寡糖。
作为实施例的优选方式,所述步骤一中,酶解时间为80min,制得聚合度为5的琼胶寡糖。
作为实施例的优选方式,所述步骤一中,酶解时间为1280min,制得聚合度为3的琼胶寡糖。
作为实施例的优选方式,所述步骤二中,MRS培养基的组成为:牛肉蛋白粉10g、鱼肉汁10g,酵母浸出汁粉5g,琼胶寡糖20g,醋酸钠5g,柠檬酸二铵2g,吐温800.1g,硫酸镁0.58g,硫酸锰0.28g,蒸溜水1000ml;121℃高压灭菌15min,调节pH6.2-6.4。
一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性方法的应用,用于模拟胃肠消化对嗜热链球菌的作用:将发酵一定程度的嗜热链球菌添加琼胶寡糖放置于体外模拟人体肠液或模拟人体胃液中,测定嗜热链球菌的耐受性。
作为实施例的优选方式,所述体外模拟人体肠液条件为:KH2PO40.5%,胰蛋白酶0.3%,用NaOH调节pH为8.0,0.22μm微孔滤膜过滤灭菌。
作为实施例的优选方式,所述体外模拟人体胃液条件为:NaCl0.3%,KCl0.2%,胃蛋白酶0.5%,用HCl调节pH为2.0,0.22μm微孔滤膜过滤灭菌。
采用本发明的技术方案后,具有以下有益效果:
1.本发明利用江蓠菜琼胶寡糖作为嗜热链球菌的生长碳源有效的提高了嗜热链球菌在低温贮藏下的活性、以及在胃肠消化环境下的保护作用,表明江蓠菜琼胶寡糖对嗜热链球菌的生长具有益生元作用。
2.本发明所使用的琼胶寡糖在喷雾干燥制备中提高菌活力,同比没有添加寡糖的菌剂活菌数量提高10倍。
3.本发明所使用的江蓠菜琼胶寡糖不会产生任何污染成分,更不会污染环境。本方法在实际生产中投资少见效快,适合推广应用。
4.采用高压灭菌加热处理,可以有效的对江蓠菜进行加热处理,减少水浴加热时间,减少热能损耗,相应国家节能减排的号召。
附图说明
图1本发明不同聚合度琼胶寡糖对嗜热链球菌在胃液模拟液的保护作用;
图2本发明不同聚合度琼胶寡糖对嗜热链球菌在肠液模拟液的保护作用;
图3本发明不同浓度琼胶寡糖对嗜热链球菌在胃液模拟液的保护作用;
图4本发明不同浓度琼胶寡糖对嗜热链球菌在肠液模拟液的保护作用;
图5本发明不同聚合度琼胶寡糖对嗜热链球菌在固态菌剂中的作用;
图6本发明不同浓度琼胶寡糖对嗜热链球菌在固态菌剂中的作用。
具体实施方式
酶活单位定义为每分钟产生1μg还原糖所需酶量。
空白对照组:制备MRS培养基,MRS培养基的组成为:牛肉蛋白粉10g、鱼肉汁10g,酵母浸出汁粉5g,葡萄糖20g,醋酸钠5g,柠檬酸二铵2g,吐温800.1g,硫酸镁0.58g,硫酸锰0.28g,蒸溜水1000ml;121℃高压灭菌15min,调节pH6.2-6.4;葡萄糖作为碳源,接种嗜热链球菌OD600值为0.8的菌液,接种量为2%。无氧环境下,42℃,静置培养2-3天。
江蓠菜琼胶寡糖组:制备江蓠菜琼胶寡糖,将琼胶寡糖代替MRS培养基中的葡萄糖,并利用不同聚合度的寡糖(DP3、DP5、DP8)和不同浓度寡糖(1g/L、3g/L、5g/L、7g/L、10g/L)来对嗜热链球菌进行培养。接种嗜热链球菌OD600值为0.8的菌液,接种量为2%。无氧环境下,42℃,静置培养2-3天。
实施例1:一种嗜热链球菌生长的江蓠菜琼胶寡糖制备方法
步骤一、江蓠除杂:将江蓠清洗除杂,至没有泥沙,水样清澈,烘干,加入江蓠重量30倍的水使江蓠充分溶胀,然后置于80℃的水浴中加热2h;
步骤二、高压灭菌:对加热处理后的江蓠进行高压灭菌,将微生物杀灭,高压灭菌温度为121℃,灭菌时间为20min;
步骤三、挤胶:将江蓠趁热挤胶,用滤布包裹江蓠,并利用压力机对装有江蓠的滤布进行挤压,收集挤胶滤出的多糖溶液;将收集的多糖溶液进行冷却、烘干、粉碎成颗粒装袋备用,放置在阴凉干燥处保存,即得江蓠粗多糖;
步骤四、酶处理:将冷却的粗多糖溶解水中,制成浓度为5g/L的多糖溶液,加入琼胶酶处理;加酶量为15%,酶活为200U/mL;酶解20-1280min,以制备寡糖溶液;
步骤五、干燥:寡糖溶液进行冷冻干燥,或真空干燥成固体粉末,制得琼胶寡糖。
作为实施例1的优选方式,所述步骤四中,酶解时间为20min,制得聚合度为8的琼胶寡糖。
作为实施例1的优选方式,所述步骤四中,酶解时间为80min,制得聚合度为5的琼胶寡糖。
作为实施例1的优选方式,所述步骤四中,酶解时间为1280min,制得聚合度为3的琼胶寡糖。
实施例2:不同聚合度琼胶寡糖提高嗜热链球菌在低温贮藏下菌活力的作用
利用以上制备寡糖方法制备出不同聚合度的琼胶寡糖,将其添加至已发酵达到OD600值为1.2的嗜热链球菌的MRS培养基中,按照同一浓度的不同聚合度琼胶寡糖(DP3、DP5、DP8)添加至培养基中,培养条件为无氧环境下,4℃,静置培养,每隔3天取样至显微镜下观察活菌数量,如表1所示。
表1不同聚合度琼胶寡糖提高嗜热链球菌在低温贮藏下菌活力
结果表明,江蓠菜琼胶寡糖(DP3)的条件下,对嗜热链球菌在低温贮藏下的保护作用最好。
实施例3:不同浓度江蓠琼胶寡糖提高嗜热链球菌在低温贮藏下菌活力的工艺流程
利用以上制备寡糖方法制备出不同浓度的琼胶寡糖,将其添加至已发酵达到OD600值为1.2的嗜热链球菌的MRS培养基中,按照同一聚合度的不同浓度的琼胶寡糖(1g/L、3g/L、5g/L、7g/L、10g/L、20g/L)添加至培养基中,培养条件为无氧环境下,4℃,静置培养,每隔3天取样至显微镜下观察活菌数量,如表2所示。
表2不同浓度江蓠琼胶寡糖提高嗜热链球菌在低温贮藏下菌活力
结果表明,江蓠菜琼胶寡糖浓度为3g/L的条件下,对嗜热链球菌在低温贮藏下的保护作用最好。
实施例4:不同聚合度琼胶寡糖对嗜热链球菌在胃肠模拟液的保护作用
利用以上制备寡糖方法制备出不同聚合度的琼胶寡糖,将已发酵达到OD600值为1.0的嗜热链球菌的菌液与胃肠液按1:1(v/v)混合,按照同一浓度的不同聚合度琼胶寡糖(DP3、DP5、DP8)添加至混合液中,培养条件为37℃水浴加热反应3h,静置培养,从0时每隔45min取样进行稀释涂布平板,平板培养条件为无氧环境下,在42℃生物培养箱静止培养2天,数菌落数量,如图1及图2所示。
实施例5:不同浓度琼胶寡糖对嗜热链球菌在胃肠模拟液的保护作用
利用以上制备寡糖方法制备出聚合度为DP3的琼胶寡糖,将已发酵达到OD600值为1.0的嗜热链球菌的菌液与肠液按1:1(v/v)混合,按照同一聚合度的不同浓度琼胶寡糖(1g/L、3g/L、5g/L、7g/L、10g/L、20g/L)添加至混合液中,培养条件为37℃水浴加热反应3h,静置培养,从0时每隔1.5h取样进行稀释涂布平板,平板培养条件为无氧环境下,在42℃生物培养箱静止培养2天,数菌落数量,如图3及图4所示。
结果表明,在胃液环境下寡糖浓度为5g/L,聚合度为5时效果最好,在消化1.5h时嗜热链球菌存活率高达58.75%,同比没有添加琼胶寡糖的反应液嗜热链球菌存活率只有34.52%。在肠液环境下寡糖浓度为3g/L,聚合度为5时效果最好,在消化3h时嗜热链球菌存活率高达51.67%,同比没有添加琼胶寡糖的反应液嗜热链球菌存活率只有6.98%。
实施例6:不同聚合度琼胶寡糖对嗜热链球菌在固态菌剂制备中的作用
利用以上制备寡糖方法制备出不同聚合度的琼胶寡糖添加至已发酵达到OD600值为1.2的嗜热链球菌的菌液中,按照同一浓度的不同聚合度琼胶寡糖(DP3、DP5、DP8)添加至混合液中,通过利用喷雾干燥机制备固态菌剂,喷雾干燥机工作参数为麦芽糊精添加量20%,进风温度120℃,进风速度4m3/min,进料速率700mL/h,空气压力0.3MPa。称取制备的固态菌剂1g进行涂布平板测定活菌数,如图5所示。
结果表明,固态菌剂的制备中最优寡糖聚合度为5。
实施例7:不同浓度琼胶寡糖对嗜热链球菌在固态菌剂制备中的作用
利用以上制备寡糖方法制备出不同浓度的琼胶寡糖添加至已发酵达到OD600值为1.2的嗜热链球菌的菌液中,按照同一聚合度的不同聚浓度琼胶寡糖(1g/L-20g/L)添加至混合液中,通过利用喷雾干燥机制备固态菌剂,喷雾干燥机工作参数为麦芽糊精添加量20%,进风温度120℃,进风速度4m3/min,进料速率700mL/h,空气压力0.3MPa。称取制备的固态菌剂1g进行涂布平板测定活菌数,如图6所示。
结果表明,固态菌剂的制备中最优寡糖浓度为5g/L。
本发明利用江蓠菜琼胶寡糖对益生菌培养成分进行添加或替换,使嗜热链球菌在单位时间内OD600值高于MRS培养基的培养并在低温贮藏和模拟人体胃肠溶液环境下,减缓嗜热链球菌的死亡,保证菌的活力和数量。本发明能明显提高嗜热链球菌固态菌剂的活力,提高嗜热链球菌在消化道中的耐受性,提高其在低温贮藏下的菌活力。本领域的普通技术人员能从本发明公开内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、制备琼胶寡糖:将江蓠清洗除杂,烘干,加入江蓠重量30倍的水使江蓠充分溶胀,80℃水浴2h;然后升温至121℃,加热20min;将江蓠趁热挤胶,用滤布包裹江蓠,并利用压力机挤压,收集挤胶滤出的多糖溶液,冷却、烘干、粉碎成颗粒,即得江蓠粗多糖;将江蓠粗多糖配制成5g/L的溶液,加入琼胶酶处理;加酶量为15%(v/v),酶活为200U/mL;酶解20-1280min,以制备寡糖溶液,冷冻干燥,或真空干燥成固体粉末,制得聚合度为3-8的琼胶寡糖;
步骤二、菌种培养:制备MRS培养基,琼胶寡糖作为碳源,接种嗜热链球菌OD600值为0.8的菌液,接种量为2%,无氧环境下,42℃,静置培养2-3天;
步骤三、液体菌保藏:在0D600值为1.2嗜热链球菌液体中,添加浓度为3g/L且聚合度为3的琼胶寡糖,放置4℃下贮藏;
步骤四、固体菌剂保藏:在0D600值为1.2嗜热链球菌液体中,添加浓度为3g/L且聚合度为3的琼胶寡糖,喷雾干燥制备固体菌剂,喷雾干燥条件为:麦芽糊精添加量25%,进风温度130℃,进风速度4m3/min,进料速度700mL/h,空气压力0.3Pa,制备固体菌剂,制备好的固体菌剂放置在常温或-20℃贮藏。
2.如权利要求1所述的一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法,其特征在于:所述步骤一中,酶解时间为20min,制得聚合度为8的琼胶寡糖。
3.如权利要求1所述的一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法,其特征在于:所述步骤一中,酶解时间为80min,制得聚合度为5的琼胶寡糖。
4.如权利要求1所述的一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法,其特征在于:所述步骤一中,酶解时间为1280min,制得聚合度为3的琼胶寡糖。
5.如权利要求1所述的一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性的方法,其特征在于:所述步骤二中,MRS培养基的组成为:牛肉蛋白粉10g、鱼肉汁10g,酵母浸出汁粉5g,琼胶寡糖20g,醋酸钠5g,柠檬酸二铵2g,吐温800.1g,硫酸镁0.58g,硫酸锰0.28g,蒸溜水1000ml;121℃高压灭菌15min,调节pH6.2-6.4。
6.一种如权利要求1所述的提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性方法的应用,其特征在于:用于模拟胃肠消化对嗜热链球菌的作用:将发酵一定程度的嗜热链球菌添加琼胶寡糖放置于体外模拟人体肠液或模拟人体胃液中,测定嗜热链球菌的耐受性。
7.如权利要求6所述的一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性方法的应用,其特征在于:所述体外模拟人体肠液条件为:KH2PO40.5%,胰蛋白酶0.3%,用NaOH调节pH为8.0,0.22μm微孔滤膜过滤灭菌。
8.如权利要求6所述的一种提高嗜热链球菌活性及消化道耐受性方法的应用,其特征在于:所述体外模拟人体胃液条件为:NaCl0.3%,KCl0.2%,胃蛋白酶0.5%,用HCl调节pH为2.0,0.22μm微孔滤膜过滤灭菌。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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