CN107354097B

CN107354097B - 一种在常温下提高液态乳酸菌存活率的乳酸菌保存剂及其应用

Info

Publication number: CN107354097B
Application number: CN201710678069.3A
Authority: CN
Inventors: 王希辉; 张庆杰; 郭文龙; 桑艳玲
Original assignee: Qingdao Yunsuyuan Health Technology Co ltd
Current assignee: Qingdao Yunsuyuan Health Technology Co ltd
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2020-08-11
Anticipated expiration: 2037-08-10
Also published as: CN107354097A

Abstract

本发明提供了一种在常温下提高液态乳酸菌存活率的乳酸菌保存剂及其应用，本发明通过乳酸菌体及营养物质悬浮技术和缓释技术及培养基中添加奶油、亚油酸和卵磷脂、单硬脂酸甘油酯，添加稳定剂及调节pH值来延长液态乳酸菌高活菌量的存放期，解决了由于营养物质含量减少及常温贮存带来的活菌量迅速下降的问题，从而使乳酸菌在使用过程中真正起到防治腹泻、调节肠道菌群平衡的作用，同时作为一种绿色、安全、有效的微生态制剂得以推广应用。

Description

一种在常温下提高液态乳酸菌存活率的乳酸菌保存剂及其应用

技术领域

本发明属于动物保健食品领域，具体涉及一种在常温下提高液态乳酸菌存活率的乳酸菌保存剂及其应用。

背景技术

自俄国生物学家梅契尼柯夫发现乳酸菌的重要作用以来，乳酸菌及乳酸菌饮料在世界各国的应用已经相当普及，人们对它的认识越来越深入。乳酸菌作为饲料添加剂在维持动物肠道菌群平衡，提高机体免疫力，降低料肉比，提高动物生产性能等方面起到重要作用。

乳酸菌对人和动物都有保健和治疗功效，国内、外均有大量动物和临床试验证明。其主要作用有：改善胃肠道功能，维持肠道菌群平衡。动物的整个消化道在正常情况下都寄生有大量微生物。乳酸菌是肠道常在菌，畜禽服用乳酸菌后，可以改变肠道内环境，抑制有害菌繁殖，调整胃肠道菌群平衡。乳酸菌通过黏附素与肠黏膜细胞紧密结合，在肠黏膜表面定植占位，成为生理屏障的主要组成部分，从而达到恢复宿主抵抗力，修复肠道菌群屏障、治愈肠道疾病的作用。如果这个屏障遭到抗生素或其他因素的破坏，宿主丧失了对外来菌抵抗力，会使具有耐药性的肠内菌异常增殖而取代优势菌的位置，造成肠道内微生态平衡的失调。乳酸菌能够为机体提供营养物质，促进机体生长。乳酸菌能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素（维生素B族和维生素K等)，还可提高矿物元素的生物活性，进而达到为宿主提供必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用。乳酸菌也可以帮着机体加强对营养物质的吸收。

提高免疫力。乳酸菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，另一方面由于它能在肠道定植，相当于天然自动免疫。它们还能刺激腹膜巨噬细胞、诱导产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及促进细胞免疫等，所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应，提高机体的抗病能力。

乳酸菌对一些低温菌和腐败菌有很好的抑制作用。可用于防治腹泻、下痢、肠炎、便秘和由于肠道功能紊乱引起的多种疾病以及皮肤炎症。

以上可以看到乳酸菌对动物体的健康起到举足轻重的作用。而乳酸菌在动物肠道内要充分发挥其作用，必须保证乳酸菌是活性菌。而目前市售的液态乳酸菌产品保质时间短，常温下活菌量下降迅速，所以动物饮用后收不到良好的使用效果，从而降低了人们对液态乳酸菌的认知度及应用水平。

发明内容

本发明为了解决常温下液态乳酸菌在长期保存后活菌量严重下降的问题，本发明提供了一种在常温下提高液态乳酸菌存活率的乳酸菌保存剂及其应用，所述乳酸菌保护剂使用奶油及乳化剂包裹乳酸菌营养复合体，同时提高乳酸菌及营养物质的悬浮度和稳定性，明显降低了在液态乳酸菌长期保存后活菌的损失率。而且本发明的应用操作简便，成本低廉，能使乳酸菌的性质更稳定，生物活性更强，储存更长久。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种在常温下提高液态乳酸菌存活率的乳酸菌保存剂，它包括如下组分：蛋白胨 0.05~0.15份；酵母浸粉 0.05~0.15份；白砂糖 4~6份；葡萄糖 1~3份；奶粉0.5~1.5份；奶油 3~5份；亚油酸 0.5~1.5份；抗性糊精 0.03~0.07份；七水硫酸镁 0.04~0.08份；七水硫酸锰 0.01~0.05份；玉米浆干粉 1~3份；质量比为羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶=2:2:1:2的混合物0.1~0.3份；NaH₂PO₄ 0.02~0.06份；柠檬酸钠 0.1~0.5份；柠檬酸 0.15~0.4份；乙酸钠 0.05~0.15份；卵磷脂 0.05~0.15份；单硬脂酸甘油酯0.02~0.08份和净化水77.86~89.33份。

进一步的：它包括如下组分：蛋白胨 0.1份；酵母浸粉 0.1份；白砂糖 5份；葡萄糖2份；奶粉 1份；奶油 4份；亚油酸 1份；抗性糊精 0.05份；七水硫酸镁 0.06份；七水硫酸锰0.03份；玉米浆干粉 2份；质量比为羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶=2:2:1:2的混合物0.2份；NaH₂PO₄ 0.03份；柠檬酸钠 0.3份；柠檬酸 0.25份；乙酸钠 0.1份；卵磷脂0.1份；单硬脂酸甘油酯 0.05份和净化水86份。

本发明还提供了利用所述的乳酸菌保存剂在常温下提高液态乳酸菌存活率的应用，应用方法包括以下步骤：

（1）将乳酸菌接种到种子培养基中活化培养；

（2）将活化后的乳酸菌混合接种到发酵培养基中，37℃培养32~42小时；所述发酵培养基的组分包括所述用量的蛋白胨、酵母浸粉、白砂糖、葡萄糖、奶粉、抗性糊精、七水硫酸镁、七水硫酸锰、玉米浆干粉、羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶、NaH₂PO₄、柠檬酸钠、柠檬酸和乙酸钠；

（3）将所述用量的奶油、亚油酸、卵磷脂、单硬脂肪酸甘油酯放在80℃水中搅拌溶解，制成均匀的乳浊液，后放入灭菌锅中高压灭菌；

（4）将所述步骤（3）灭好菌的乳浊液加入到步骤（2）的含乳酸菌的培养基中，充分搅拌；制得所述乳酸菌保存剂。

进一步的：所述步骤（2）中0.2份羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶=2:2:1:2，单独用20份水充分混匀溶解，然后加入到配好的其它组分的培养基中。

进一步的：所述步骤（2）中调整培养液的pH值为3.5。

进一步的：所述步骤（2）中乳酸菌选取嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌，每种活菌含量为5×10⁸ cfu/ml。

进一步的：所述步骤（4）中充分搅拌30分钟，转速为80转/分。

进一步的：所述乳酸菌为嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、乳酸乳杆菌、屎肠球菌或保加利亚乳杆菌中的一种或几种。

本发明的优点和技术效果是：

1、本发明添加一定比例的奶油、亚油酸、抗性糊精及乳化剂卵磷脂、单硬脂酸甘油酯，可以形成均匀的油脂保护膜包裹乳酸菌营养复合体，提高乳酸菌的抗逆性及存活率，延缓乳酸菌的衰亡时间，从而提高乳酸菌在常温下的存活率。

2、本发明使用亚油酸及抗性糊精，抗性糊精作为益生元，亚油酸作为保护剂，可以有效保持乳酸菌活性及活菌数。同时可改善肠道菌群平衡。

3、本发明使用一定比例的羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、瓜尔豆胶、黄原胶作为稳定剂，本发明选用的所述比例的上述物质混合具有很好的悬浮功能，提高了营养物质和菌体的悬浮率及稳定性，从而使营养成分能被有效利用，从而延长活性乳酸菌的存活期。

4、本发明添加一定比例的NaH₂PO₄、柠檬酸钠、柠檬酸及乙酸钠作为缓冲剂，来保证合适的pH值，使大部分蛋白避开等电点而减少沉降，使乳酸菌对营养物质充分吸收利用。

本发明能使液态乳酸菌在常温下长时间都能保持较高活菌量，与不调整pH值，不加稳定剂、乳化剂和益生元的产品相比差异显著。

附图说明

图1是实施例1和实施例2两种配方在40℃调节下乳酸菌的存活率结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。

实施例1

本实施例液态培养基作为对照组，其液态培养基配方按重量份称取：蛋白胨0.1份；酵母浸粉 0.1份；白砂糖 5份；葡萄糖 2份；脱脂奶粉 1份；七水硫酸镁 0.06份；七水硫酸锰 0.03份；玉米浆干粉 2份； NaH₂PO₄ 0.03份；柠檬酸钠 0.3份；柠檬酸 0.25份；乙酸钠0.1份；吐温80 0.1份；加净化水86份。115℃，高压灭菌20min。

选择3种乳酸菌，分别是：嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus），干酪乳杆菌（Lactobacillus casei），植物乳杆菌（lactobacillus plantarum）。将3份混合乳酸菌种子液加入到以上液体培养基中，37℃培养36小时，无菌分装。同时测乳酸菌菌落数为3×10⁹cfu/ml。在25℃的常温下储存5个月。在每个设定的时间点测定乳酸菌菌量。菌量结果如表1所示。

同时将乳酸菌放在40℃的培养箱中贮存28天，其中在第7、14、21、28天检测乳酸菌的菌落数，计算其存活率，检测结果如图1所示。

表1液态乳酸菌不同时间的每毫升菌量

天数	1	14	30	60	90	120	150
								菌量（cfu/ml）	3×10<sup>9</sup>	1×10<sup>5</sup>	10	0	0	0	0

实施例2

本实施例液态培养基配方按重量份称取：蛋白胨0.1份；酵母浸粉0.1份；白砂糖5份；葡萄糖2份；奶粉1份；奶油4份；亚油酸1份；抗性糊精0.05份；七水硫酸镁0.06份；七水硫酸锰0.03份；玉米浆干粉2份；羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶=2:2:1:2 0.2份；NaH₂PO₄ 0.03份；柠檬酸钠0.3份；柠檬酸0.25份；乙酸钠0.1份；卵磷脂0.1份；单硬脂酸甘油酯0.05份；加净化水86份。115℃，高压灭菌20min。调整培养液的pH值为3.5，使其避开大部分蛋白胨及蛋白质的沉降点，使营养物质能被充分利用。

羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶按2:2:1:2比例混合成0.2重量份；加入到20份纯净水中充分混匀溶解，加入到以上混合液中。115℃，高压灭菌20min。

利用本发明所述发酵培养基培养乳酸菌的方法如下：

（1）选择3种乳酸菌，分别是：嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus），干酪乳杆菌（Lactobacillus casei），植物乳杆菌（lactobacillus plantarum）。将乳酸菌接种到种子液体培养基中活化培养；

乳酸菌种子液体培养基：蛋白胨 1份；牛肉膏 1份；酵母提取物 0.5份；磷酸氢二钾 0.2份；柠檬酸三铵 0.2份；乙酸钠 0.5份；葡萄糖 2份；吐温-80 0.1份；七水硫酸镁0.06份；四水硫酸锰 0.025份。

（2）将活化后的上述菌种混合加入到培养基中，37℃培养36小时。所述发酵培养基的组分包括蛋白胨、酵母浸粉、白砂糖、葡萄糖、奶粉、抗性糊精、七水硫酸镁、七水硫酸锰、玉米浆干粉、羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶、NaH₂PO₄、柠檬酸钠、柠檬酸和乙酸钠。

（3）将奶油、亚油酸加入到一部分水中，将卵磷脂、单硬脂肪酸甘油酯放在80℃水中搅拌溶解5分钟，制成乳浊液，后放入115℃灭菌锅中高压灭菌15min。灭菌时间调整在15min，在保证灭菌有限的情况下减少亚油酸的损失。

（4）将以上灭好菌的乳浊液加入到含乳酸菌的培养基中，充分80转/分搅拌30分钟。使油脂能均匀的将乳酸菌营养复合体包裹。此处控制搅拌转速及时间及其重要，因为本发明中将乳酸菌营养复合体与乳浊液在80转/分的搅拌机中搅拌30分钟使乳酸菌液中充分混匀，使乳浊液充分包裹乳酸菌营养复合体，起到营养缓释和隔离水分的作用。

将以上混合液无菌分装。同时测乳酸菌菌落数为3×10⁹cfu/ml。在25℃的常温下储存5个月。在每个设定的时间点测定乳酸菌菌量。菌量结果如表2所示。

同时将乳酸菌放在40℃的培养箱中贮存28天，其中在第7、14、21、28天检测乳酸菌的菌落数，计算其存活率，检测结果如图1所示：

表2 液态乳酸菌不同时间的每毫升菌量

天数	1	14	30	60	90	120	150
								菌量（cfu/ml）	3×10<sup>9</sup>	2×10<sup>9</sup>	9×10<sup>7</sup>	6×10<sup>5</sup>	2×10<sup>3</sup>	84	10

从表1和表2结果可以得出，实施例2调整pH值，加稳定剂（羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、瓜尔豆胶、黄原胶）、乳化剂（卵磷脂、单硬脂酸甘油酯）和益生元（抗性糊精）的产品与不加上述组分的实施例1产品相比差异显著。实施例1中乳酸菌在常温下贮存，活菌量下降非常快，实施例2在一个月后乳酸菌仍有较高的存活率，150天后检测乳酸菌仍有活菌存在。

两种配方在40℃调节下乳酸菌的存活率如图1所示，图1中可以看到使用新配方的乳酸菌在40℃较高温度下有更强的抗逆性，28天其存活率让能达到11%。

实施例3

将实施例1及实施例2获得的液态乳酸菌（3×10⁹cfu/ml）做动物试验，观察两种液态乳酸菌对白羽肉鸡的生长性能的影响。两种液态乳酸菌都放置在25℃常温下，从4日龄开始给白羽肉鸡饮水，添加量为1000ml/吨水，最后观察两种培养基培养的乳酸菌对白羽肉鸡的生长性能的差异。

试验概况：

试验动物：AA白羽肉鸡

分组：对照组和试验组各10000只

试验时间：4日龄-23日龄共20天

添加量：1000ml/吨水

使用方法：按1000ml/吨水比例配制，每天饮用4小时。

表3 实施例1和实施例2获得的液态乳酸菌对白羽肉鸡生产性能的差异

	均耗料量(kg/只)	出栏重 (kg/只)	料肉比	死亡率%
					实例1组	4.00	2.47	1.62	6.8
实例2组	3.99	2.51	1.59	2.3

从表3中可以看到实施例2组的生长性能明显优于实施例1组，说明实施例2组使用的液态乳酸菌中的乳酸菌的菌量更高，对肠道健康真正起到正向作用，从而获得更低的料肉比和更低的死亡率。

本发明提供的技术方案在常温下能有效提高液态乳酸菌中乳酸菌的存活率，易于储存，在使用过程中因含有足够的活性乳酸菌而充分发挥其治疗及保健作用。本发明对在保健食品和动物添加剂领域的推广和使用具有重要意义。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种乳酸菌保存剂在常温下提高液态乳酸菌存活率的应用，其特征在于：所述乳酸菌保存剂包括如下组分：蛋白胨0.1份；酵母浸粉0.1份；白砂糖5份；葡萄糖2份；奶粉1份；奶油4份；亚油酸1份；抗性糊精0.05份；七水硫酸镁0.06份；七水硫酸锰0.03份；玉米浆干粉2份；0.2份羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶=2:2:1:2；NaH₂PO₄ 0.03份；柠檬酸钠0.3份；柠檬酸0.25份；乙酸钠0.1份；卵磷脂0.1份；单硬脂酸甘油酯0.05份；净化水86份；

所述乳酸菌为嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus），干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）以及植物乳杆菌（lactobacillus plantarum）的混合菌；

所述的乳酸菌保存剂在常温下提高液态乳酸菌存活率的应用方法包括以下步骤：

（1）选择3种乳酸菌，分别是：嗜酸乳杆菌，干酪乳杆菌，植物乳杆菌；将乳酸菌接种到种子液体培养基中活化培养；

（2）制备发酵培养基，所述发酵培养基的制备方法如下：将蛋白胨、酵母浸粉、白砂糖、葡萄糖、奶粉、抗性糊精、七水硫酸镁、七水硫酸锰、玉米浆干粉、羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶、NaH₂PO₄、柠檬酸钠、水、柠檬酸和乙酸钠混合得到混合液；

羧甲基纤维素钠：海藻酸钠：瓜尔豆胶：黄原胶按2:2:1:2比例混合成0.2重量份；加入到20份纯净水中充分混匀溶解，加入到以上混合液中；

将活化后的上述菌种混合加入到所述发酵培养基中，37℃培养36小时；调整培养基的pH值为3.5；

（3）将奶油、亚油酸加入到一部分水中，将卵磷脂、单硬脂肪酸甘油酯放在80℃水中搅拌溶解5分钟，制成乳浊液，后放入115℃灭菌锅中高压灭菌15min；

（4）将所述步骤（3）制备得到的灭好菌的乳浊液加入到步骤（2）获得的含乳酸菌的培养基中，80转/分搅拌30分钟。