CN107937273A - 鼠李糖脂在微生物产品喷雾干燥过程中作为保护剂的应用 - Google Patents

鼠李糖脂在微生物产品喷雾干燥过程中作为保护剂的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了鼠李糖脂在微生物产品喷雾干燥过程中作为保护剂的应用，它通过在喷雾干燥过程中添加鼠李糖脂作为保护剂，与其它不添加鼠李糖脂保护剂工业喷雾干燥后细菌存活率低于64％的报道相比，提高喷雾干燥后细菌存活率效果显著。喷雾干燥产品在室温干燥环境下存放1年菌体密度维持在6.8*1011～4.6*1012CFU/g。

Description

鼠李糖脂在微生物产品喷雾干燥过程中作为保护剂的应用
技术领域
本发明属于生物制品领域，具体涉及鼠李糖脂在微生物产品喷雾干燥过程中作为保护剂的应用。
背景技术
微生物产品在各行业的领域的应用越来普遍，由于微生物产品一般都有生物活性的要求，进而在生产方式和产品形式上要求越来越高。喷雾干燥法是发酵工业中制备干粉状细菌产品的常用的方法之一。喷雾干燥制得的微生物产品具有水分含量低、保存周期长、应用领域广泛、使用灵活易控制、成本低等特点，但目前喷雾干燥遇到的瓶颈问题是，喷雾干燥前后细菌存活率较低。喷雾干燥过程使用的保护剂对微生物存活率的影响较大，目前使用较为广泛的是海藻糖、低聚糖、可溶性淀粉、纤维素、β-环糊精、脱脂乳粉、谷氨酸钠等，采用这些保护剂后，微生物存活率一般都不高于64％。因此，如何进一步的提高喷雾干燥的微生物存活率就成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为：如何提供一种喷雾干燥过程使用的保护剂，用于能提高喷雾干燥微生物存活率。
本发明的技术方案为：鼠李糖脂在微生物产品喷雾干燥过程中作为保护剂的应用。
进一步地，上述应用的步骤如下：
(1)将微生物发酵原液浓缩至细菌浓度1010～1011CFU/ml；
(2)向步骤(1)处理后的微生物浓缩液加入鼠李糖脂、载体及其他保护剂，搅拌均匀，其中，鼠李糖脂的加入量为每吨微生物发酵原液加入0.04～0.8kg；
(3)采用薄膜蒸发器减压浓缩步骤(2)处理后的微生物浓缩液，减压浓缩过程保持压力为-0.05MPa～-0.08Mpa，温度30℃～50℃，使浓缩液中的水分含量达到80～95％；
(4)将步骤(3)处理后的微生物浓缩液进行离心喷雾干燥，进风温度控制在80℃～135℃，出风温度控制在30～50℃；
(5)旋风分离。
进一步地，步骤(1)中采用50～500nm的陶瓷膜浓缩。
进一步地，步骤(2)中载体及其他保护剂的添加量按照微生物发酵原液重量计为：轻质碳酸钙66.5～95kg/吨、海藻糖28.5～47.95kg/吨、蔗糖9.5～19kg/吨、谷氨酸钠3.8～5.7kg/吨。
进一步地，所述所述鼠李糖脂采用大庆沃太斯化工有限公司生产的型号为B25的鼠李糖脂。
一种微生物发酵液喷雾干燥添加剂，按微生物发酵液的重量计，它的组成为：鼠李糖脂0.04～0.8kg/吨，海藻糖28.5～47.95kg/吨、蔗糖9.5～19kg/吨、谷氨酸钠3.8～5.7kg/吨、轻质碳酸钙66.5～95kg/吨。
进一步地，上述所述的添加剂中，所述鼠李糖脂采用大庆沃太斯化工有限公司生产的型号为B25的鼠李糖脂。
大庆沃太斯化工有限公司生产的型号为B25的鼠李糖脂为市售产品，于2015年上市销售。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明以鼠李糖脂作为喷雾干燥细菌保护剂，能提高喷雾干燥后细菌存活率及稳定性。
具体实施方式
以下实施例中，检测方法：
(1)细菌形态观察，用草酸铵结晶紫染色法进行涂片染色后，用显微镜观察。
(2)水分含量：参照干物质和水分的测定的重量法HJ 613-2011NY/T52-1987。
(3)细菌计数检测方法：GB 4789.2-2010食品安全国家标准食品微生物学检验，菌落总数测定。
实例1
10吨巨大芽孢杆菌发酵液发酵培养18～24h，通过结晶紫染色菌体形态进行观察，菌体密度达到108～109CFU/ml后，停止发酵培养。将发酵液用200nm陶瓷膜进行过滤浓缩，细菌浓度浓缩至1010～1011CFU/ml，获得1吨左右浓缩菌液，将浓缩菌液转移至浓缩菌液复配罐。向浓缩菌液中添加保护剂，按照原菌液0.04kg/吨的添加方式添加鼠李糖脂(采用大庆沃太斯化工有限公司生产的型号为B25的鼠李糖脂产品(鼠李糖脂含量25％)，搅拌均匀后按照每吨原发酵液中其它载体和保护的用量为：轻质碳酸钙66.5kg/吨、海藻糖28.5kg/吨、蔗糖9.5kg/吨、谷氨酸钠3.8kg/吨。将添加完保护剂和载体的复配浓缩菌液，用薄膜蒸发器,进行减压浓缩，减压浓缩过程保持压力为-0.05MPa～-0.08Mpa，温度30℃～50℃,使浓缩液中的水分降低达到80～95％。然后，将减压浓缩浆体经送料泵打入离心喷雾干燥塔进行喷雾干燥，进风温度控制在80℃～135℃,出风温度控制在30～50℃。喷雾干燥后的粉剂经过两级旋风分离器进行分离,在分离器底部收集，降温后密封保存。室温阴凉干燥处保存，定期取样进行菌粉质量检测和活菌计数检测。
鼠李糖脂添加量使用0.04kg/吨细菌喷雾干燥后，粉剂细菌密度6.8*1011～4.6*1012CFU/g，水分含量4～6％，喷雾干燥前后存活率75～82％。喷雾干燥产品在室温干燥环境下存放1年菌体密度维持在5.5*1011～3.6*1012CFU/g。
实例2
混合烃降解菌发酵液发酵培养18～24h，通过结晶紫染色菌体形态进行观察，菌体密度达到108～109CFU/ml左右后，停止发酵培养。将发酵液用200nm陶瓷膜进行过滤浓缩，细菌浓度浓缩至1010～1011CFU/ml，获得1吨左右浓缩菌液，将浓缩菌液转移至浓缩菌液复配罐。按照原菌液0.6kg/吨的添加方式添加鼠李糖脂(采用大庆沃太斯化工有限公司生产型号为B25的鼠李糖脂产品(鼠李糖脂含量25％)，搅拌均匀后按照每吨原发酵液中其它载体和保护的用量为：轻质碳酸钙66.5kg/吨、海藻糖28.5kg/吨、蔗糖9.5kg/吨、谷氨酸钠3.8kg/吨。
将添加完保护剂和载体的复配浓缩菌液，用薄膜蒸发器,进行减压浓缩，减压浓缩过程保持压力为-0.05MPa～-0.08MPa,温度30℃～50℃,使浓缩液中的水分含量减少达到80～95％。然后，将减压浓缩浆体经送料泵打入离心喷雾干燥塔进行喷雾干燥，进风温度控制在80℃～135℃,出风温度控制在30～50℃。喷雾干燥后的粉剂经过两级旋风分离器进行分离,在分离器底部收集，降温后密封保存。室温阴凉干燥处保存，定期取样进行菌粉质量检测和活菌计数检测。
鼠李糖脂添加量使用0.6kg/吨，烃降解细菌喷雾干燥后，粉剂细菌密度7.6*1011～5.3*1012CFU/g，水分含量4-6％，喷雾干燥前后存活率77～84％。喷雾干燥产品在室温干燥环境下存放1年菌体密度维持在6.8*1011～4.6*1012CFU/g。
实例3混合厌氧菌发酵液发酵培养18～24h，通过结晶紫染色菌体形态进行观察和血细胞计数板进行计数观察，菌体密度达到108CFU/ml左右后，停止发酵培养。在密闭条件下，将发酵液用50nm陶瓷膜进行过滤浓缩，细菌浓度浓缩至109～1010CFU/ml，获得1吨左右浓缩菌液，将浓缩菌液转移至浓缩菌液复配罐。向浓缩菌液中添加保护剂和载体，按照原菌液0.8kg/吨的添加方式添加鼠李糖脂(采用大庆沃太斯化工有限公司生产型号为B25的鼠李糖脂产品(鼠李糖脂含量25％)，搅拌均匀后按照每吨原发酵液中其它载体和保护的用量为：轻质碳酸钙66.5kg/吨、海藻糖28.5kg/吨、蔗糖9.5kg/吨、谷氨酸钠3.8kg/吨。将添加完保护剂和载体的复配浓缩菌液，用薄膜蒸发器，进行减压浓缩，减压浓缩过程保持压力为-0.05MPa～-0.08MPa,温度30℃～50℃,使浓缩液中的水分含量减少达到80～95％。经送料泵打入离心喷雾干燥塔进行喷雾干燥，进风温度控制在80℃～135℃,出风温度控制在30～50℃。喷雾干燥后的粉剂经过两级旋风分离器进行分离,在分离器底部收集，降温后真空密封保存。室温阴凉干燥处保存，定期取样进行菌粉质量检测和活菌计数检测。
鼠李糖脂添加量使用0.8kg/吨，厌氧细菌喷雾干燥后，粉剂细菌密度6.4*1010～3.8*1011CFU/g，水分含量4～6％，喷雾干燥前后存活率69～78％。喷雾干燥产品在室温干燥环境下存放1年菌体密度维持在5.9*1010～3.5*1011CFU/g。
综上实例，添加鼠李糖脂B25产品的喷雾干燥粉剂，比其报道中提到的存活率低于64％，提高不少。

Claims (7)

1.鼠李糖脂在微生物产品喷雾干燥过程中作为保护剂的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤如下：
(1)将微生物发酵原液浓缩至细菌浓度1010～1011CFU/ml；
(2)向步骤(1)处理后的微生物浓缩液加入鼠李糖脂、载体及其他保护剂，搅拌均匀，其中，鼠李糖脂的加入量为每吨微生物发酵原液加入0.04～0.8kg；
(3)采用薄膜蒸发器减压浓缩步骤(2)处理后的微生物浓缩液，减压浓缩过程保持压力为-0.05MPa～-0.08Mpa，温度35℃～50℃，使浓缩液中的水分含量达到80～95％；
(4)将步骤(3)处理后的微生物浓缩液进行离心喷雾干燥，进风温度控制在80℃～135℃，出风温度控制在30～50℃；
(5)旋风分离。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤(1)中采用50-500nm的陶瓷膜浓缩。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤(2)中载体及其他保护剂的添加量按照微生物发酵原液重量计为：轻质碳酸钙66.5～95kg/吨、海藻糖28.5～47.95kg/吨、蔗糖9.5～19kg/吨、谷氨酸钠3.8～5.7kg/吨。
5.根据权利要求1～4任一项所述的应用，其特征在于，所述鼠李糖脂采用大庆沃太斯化工有限公司生产的型号为B25的鼠李糖脂。
6.一种微生物发酵液喷雾干燥添加剂，其特征在于，按微生物发酵液的重量计，它的组成为：鼠李糖脂0.04～0.8kg/吨，海藻糖28.5～47.95kg/吨、蔗糖9.5～19kg/吨、谷氨酸钠3.8～5.7kg/吨、轻质碳酸钙66.5～95kg/吨。
7.根据权利要求6所述的一种微生物发酵液喷雾干燥添加剂，其特征在于，所述鼠李糖脂采用大庆沃太斯化工有限公司生产的型号为B25的鼠李糖脂。
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