CN109439567A - 用于螺旋藻高密度培育的培养液及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于螺旋藻高密度培育的培养液及生产工艺，所述培养液由下列重量份的组份组成：扎鲁克培养液90‑120份；碱法提取酵母葡聚糖废液的5‑10倍浓缩液6‑12份；八角金盘籽提取物3‑6份；芦丁黄酮提取物3‑5份；富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液8‑12份。螺旋藻的高密度培育需要解决碳源、氮源和微量元素持续供应问题，另外要保障发酵体系的高度稳定，本发明中有机和无机的碳氮源有机结合，为螺旋藻的高密度培育提供了有利的保证。本发明的培养液用于螺旋藻的高密度培育，培养效率高，品质均一。

Description

用于螺旋藻高密度培育的培养液及生产工艺

技术领域

本发明涉及一种用于螺旋藻高密度培育的培养液及生产工艺，属于螺旋藻培育技术领域。

背景技术

螺旋藻，又称节旋藻，属于蓝藻门、蓝藻纲、螺旋藻属，是一类细胞结构简单的微型丝状藻。螺旋藻蛋白质含量高达60-70％以上，且富含β胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种维生素及人体必需的微量矿物元素等，能够增强机体免疫力，抑制一些致癌物质的致癌作用，对生殖，心血管、呼吸、消化及神经系统有良好的作用。螺旋藻是目前人类已知营养最丰富、全面、均衡的生物，具有极大开发潜力的水生生物资源。

硒是人体必需的微量元素之一，其生理功能主要表现为硒蛋白和硒酶的抗氧化作用。我国通过人群补硒成功防治了多种疾病， 如克山病、大骨节病、心血管病、肝病及肿瘤等。利用生物转化途径生产具有较高生物活性的有机硒可避免无机硒的毒性， 并可协同天然活性分子的功能。因此， 利用生物体富集有机硒的研究受到广泛关注。而螺旋藻（Spirulina）易于大规模培养，作为硒生物有机化的载体前景将十分广阔。

鉴于以上研究，本发明提供了一种用于螺旋藻高密度培育的培养液及生产工艺。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于螺旋藻高密度培育的培养液。

本发明的目的之二在于提供一种用于螺旋藻高密度培育的培养液的生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于螺旋藻高密度培育的培养液，所述培养液由下列重量份的组份组成：

扎鲁克培养液90-120份；

碱法提取酵母葡聚糖废液的5-10倍浓缩液 6-12份；

八角金盘籽提取物 3-6份；

芦丁黄酮提取物3-5份；

富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液8-12份。

螺旋藻的高密度培育需要解决碳源、氮源和微量元素持续供应问题，另外要保障发酵体系的高度稳定，本发明中有机和无机的碳氮源有机结合，为螺旋藻的高密度培育提供了有利的保证。

优选的，所述培养液由下列重量份的组份组成：

扎鲁克培养液100份；

碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液 6份；

八角金盘籽提取物4份；

芦丁黄酮提取物4份；

富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液10份。

优选的，碱法提取酵母葡聚糖废液的5-10倍浓缩液的加工方法如下：将酵母细胞壁与水按质量比1:3-5的比例混合均匀，升温至40-50℃，用氢氧化钠调pH值至11-13，搅拌反应1-2h，然后离心，离心清液真空浓缩至5-10倍浓度即可。

碱法提取酵母葡聚糖残液中存在大量的水溶性葡聚糖，作为生物大分子，一方面提供碳源，另外起到分子间架桥的分散剂作用，避免螺旋藻团过早的团聚或沉积，有利于螺旋藻在整个培育体系中稳定、均一的实现高密度增殖。

优选的，所述八角金盘籽提取物的制备方法如下：八角金盘籽经拣选、去壳、烘干、粉碎、过筛至后，得八角金盘籽粉；按照八角金盘籽粉质量：无水乙醇体积为1：（5-6）g/ml的料液比向八角金盘籽粉中加入无水乙醇；超声波辅助处理，处理时间10-15min，然后减压抽滤、浓缩制得八角金盘籽提取物。

对八角金盘籽提取物组成及含量进行分析，在八角金盘籽提取物中共检测到15种脂肪酸，主要成分为油酸。油酸抗氧化稳定性好，有助于提高培养液的抗氧化稳定性，另外渗透入螺旋藻中，能够促进螺旋藻组织增殖。

优选的，所述芦丁黄酮提取物的制备方法如下：

配制提取液：所述提取液的重量百分比组成如下：六甲基磷酰三胺15-25%，碳酸钾5-8%，硫酸铵3-6%，余量为水；芦丁原料与提取液在40-60℃下混合，搅拌0.5-1h，静置30-45min，分层；取上层有机相进行浓缩，析出晶体即为芦丁黄酮提取物。

目前常用黄酮提取的方法有醇提法、微波提取法、超临界萃取技术、膜分离法等方法，但在实际生产过程中具有步骤较繁琐、能耗高、产率较低、溶剂使用量大、溶剂挥发、提取时间较长，无法应对黄酮受热易分解，稳定性弱的缺点。

本发明以无机盐代替高聚物的普通有机物双水相体系，适用于极性物质的提取和纯化，分相迅速，分相时间短，萃取时间短，萃取效率高，六甲基磷酰三胺呈碱性，有利于黄酮类物质在双水相体系中选择性分配于上相，萃取效率高，纯化效果好。另外，在常温下进行，条件温和，产物纯度较高，收率高。黄酮类化合物结构中常连接有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团，由于结构的共轭性，具有较强的紫外线吸收性能，提高光的利用率，促进螺旋藻的增殖。

优选的，所述富硒酵母或富铬酵母提取物浓缩液的制备方法如下：

新鲜的富硒酵母或富铬酵母，浸润组织保护液，冷冻1-3h保藏，所述组织保护液的重量百分比组成为： 2.0-5.0%的氧化葡聚糖，抗氧化剂1.0-2.0%，抑菌剂0.5-0.8%，将冷冻保藏的富硒酵母或富铬酵母于70-80℃的热水中，充分搅拌混匀，均质后形成稳定的酶解原液，酶解原液温度调整至45-55℃，pH调整至6.5-7.5；向酶解原液中加入富硒酵母或富铬酵母原料湿重2-5%的复合酶酶解45-60min，酶解过程中维持pH恒定，复合酶为菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶的混合物，酶解完成灭酶，离心，获得离心清液，离心清液浓缩3-6倍即可。

氧化葡聚糖是天然葡聚糖经高碘酸钠氧化后得到的一种高分子葡萄糖聚合物，含多醛基，具有良好的稳定交联性能，且生物相容性极好，与其它纤维组分能极好的相容。本申请的发明人实践中发现，氧化葡聚糖含有的多个醛基能与酵母的高反应活性的基团进行交联反应，起到分子间架桥分散剂的作用，提高后续酶解原液的稳定性和酶解效果，提高产品的品质。

优选的，所述复合酶由菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶按质量比8-10:1组成，复合酶的酶活不低于2500U/g。

优选的，所述组织保护液的重量百分比组成为： 2.0%的氧化葡聚糖，抗氧化剂1.5%，抑菌剂0.6%。

一种用于螺旋藻高密度培育的培养液的生产工艺：

S1：扎鲁克培养液单独按培养液灭菌要求灭菌；

S2：将配方量的碱法提取酵母葡聚糖废液的5-10倍浓缩液、八角金盘籽提取物、芦丁黄酮提取物和富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液混合均匀，然后于105-110℃灭菌3-5分钟；

S3：将步骤S1和S2的培养液混合均匀，螺旋藻高密度培育的培养液成品。

本发明的有益效果是： 本发明的培养液用于螺旋藻的高密度培育，培养效率高，品质均一。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1：

一种用于螺旋藻高密度培育的培养液，所述培养液由下列重量份的组份组成：

扎鲁克培养液90份；

碱法提取酵母葡聚糖废液的5倍浓缩液 12份；

八角金盘籽提取物 3份；

芦丁黄酮提取物3份；

富硒酵母提取物浓缩液8份。

本发明中，碱法提取酵母葡聚糖废液的5倍浓缩液的加工方法如下：将酵母细胞壁与水按质量比1:3的比例混合均匀，升温至40℃，用氢氧化钠调pH值至11，搅拌反应1h，然后离心，离心清液真空浓缩至5倍浓度即可。

本发明中，所述八角金盘籽提取物的制备方法如下：八角金盘籽经拣选、去壳、烘干、粉碎、过筛至后，得八角金盘籽粉；按照八角金盘籽粉质量：无水乙醇体积为1：5g/ml的料液比向八角金盘籽粉中加入无水乙醇；超声波辅助处理，处理时间10min，然后减压抽滤、浓缩制得八角金盘籽提取物。

本发明中，所述芦丁黄酮提取物的制备方法如下：

配制提取液：所述提取液的重量百分比组成如下：六甲基磷酰三胺15%，碳酸钾5%，硫酸铵3%，余量为水；芦丁原料与提取液在40℃下混合，搅拌0.5h，静置30min，分层；取上层有机相进行浓缩，析出晶体即为芦丁黄酮提取物。

本发明中，所述富硒酵母或富铬酵母提取物浓缩液的制备方法如下：

新鲜的富硒酵母或富铬酵母，浸润组织保护液，冷冻1h保藏，所述组织保护液的重量百分比组成为： 2.0%的氧化葡聚糖，抗氧化剂1.0%，抑菌剂0.5%，将冷冻保藏的富硒酵母或富铬酵母于70℃的热水中，充分搅拌混匀，均质后形成稳定的酶解原液，酶解原液温度调整至45℃，pH调整至6.5；向酶解原液中加入富硒酵母或富铬酵母原料湿重2%的复合酶酶解45-60min，酶解过程中维持pH恒定，复合酶为菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶的混合物，酶解完成灭酶，离心，获得离心清液，离心清液浓缩6倍即可，所述复合酶由菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶按质量比8:1组成，复合酶的酶活不低于2500U/g。

用于螺旋藻高密度培育的培养液的生产工艺：

扎鲁克培养液单独按培养液灭菌要求灭菌；将配方量的碱法提取酵母葡聚糖废液的5倍浓缩液、八角金盘籽提取物、芦丁黄酮提取物和富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液混合均匀，然后于105℃灭菌5分钟；将步骤培养液混合均匀，螺旋藻高密度培育的培养液成品。

实施例2

一种用于螺旋藻高密度培育的培养液，所述培养液由下列重量份的组份组成：

扎鲁克培养液120份；

碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液 6份；

八角金盘籽提取物 3份；

芦丁黄酮提取物5份；

富铬酵母提取物浓缩液12份。

本发明中，碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液的加工方法如下：将酵母细胞壁与水按质量比1: 5的比例混合均匀，升温至50℃，用氢氧化钠调pH值至13，搅拌反应2h，然后离心，离心清液真空浓缩至10倍浓度即可。

本发明中，所述八角金盘籽提取物的制备方法如下：八角金盘籽经拣选、去壳、烘干、粉碎、过筛至后，得八角金盘籽粉；按照八角金盘籽粉质量：无水乙醇体积为1：6g/ml的料液比向八角金盘籽粉中加入无水乙醇；超声波辅助处理，处理时间15min，然后减压抽滤、浓缩制得八角金盘籽提取物。

本发明中，所述芦丁黄酮提取物的制备方法如下：

配制提取液：所述提取液的重量百分比组成如下：六甲基磷酰三胺25%，碳酸钾8%，硫酸铵6%，余量为水；芦丁原料与提取液在60℃下混合，搅拌1h，静置45min，分层；取上层有机相进行浓缩，析出晶体即为芦丁黄酮提取物。

本发明中，所述富硒酵母或富铬酵母提取物浓缩液的制备方法如下：

新鲜的富硒酵母或富铬酵母，浸润组织保护液，冷冻3h保藏，所述组织保护液的重量百分比组成为： 5.0%的氧化葡聚糖，抗氧化剂2.0%，抑菌剂0.8%，将冷冻保藏的富硒酵母或富铬酵母于80℃的热水中，充分搅拌混匀，均质后形成稳定的酶解原液，酶解原液温度调整至55℃，pH调整至7.5；向酶解原液中加入富硒酵母或富铬酵母原料湿重5%的复合酶酶解60min，酶解过程中维持pH恒定，复合酶为菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶的混合物，酶解完成灭酶，离心，获得离心清液，离心清液浓缩3-6倍即可，所述复合酶由菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶按质量比10:1组成，复合酶的酶活不低于2500U/g。

用于螺旋藻高密度培育的培养液的生产工艺：

扎鲁克培养液单独按培养液灭菌要求灭菌；将配方量的碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液、八角金盘籽提取物、芦丁黄酮提取物和富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液混合均匀，然后于110℃灭菌3分钟；将培养液混合均匀，螺旋藻高密度培育的培养液成品。

实施例3

一种用于螺旋藻高密度培育的培养液，所述培养液由下列重量份的组份组成：

扎鲁克培养液100份；

碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液 6份；

八角金盘籽提取物4份；

芦丁黄酮提取物4份；

富硒酵母提取物浓缩液5份；

富铬酵母提取物浓缩液5份。

本发明中，碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液的加工方法如下：将酵母细胞壁与水按质量比1:4的比例混合均匀，升温至45℃，用氢氧化钠调pH值至12，搅拌反应1.5h，然后离心，离心清液真空浓缩至10倍浓度即可。

本发明中，所述八角金盘籽提取物的制备方法如下：八角金盘籽经拣选、去壳、烘干、粉碎、过筛至后，得八角金盘籽粉；按照八角金盘籽粉质量：无水乙醇体积为2：11g/ml的料液比向八角金盘籽粉中加入无水乙醇；超声波辅助处理，处理时间12min，然后减压抽滤、浓缩制得八角金盘籽提取物。

本发明中，所述芦丁黄酮提取物的制备方法如下：

配制提取液：所述提取液的重量百分比组成如下：六甲基磷酰三胺20%，碳酸钾6%，硫酸铵4%，余量为水；芦丁原料与提取液在50℃下混合，搅拌0.75h，静置35min，分层；取上层有机相进行浓缩，析出晶体即为芦丁黄酮提取物。

本发明中，所述富硒酵母或富铬酵母提取物浓缩液的制备方法如下：

新鲜的富硒酵母或富铬酵母，浸润组织保护液，冷冻2h保藏，所述组织保护液的重量百分比组成为： 2.0%的氧化葡聚糖，抗氧化剂1.5%，抑菌剂0.6%，将冷冻保藏的富硒酵母或富铬酵母于75℃的热水中，充分搅拌混匀，均质后形成稳定的酶解原液，酶解原液温度调整至50℃，pH调整至7.0；向酶解原液中加入富硒酵母或富铬酵母原料湿重3%的复合酶酶解50min，酶解过程中维持pH恒定，复合酶为菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶的混合物，酶解完成灭酶，离心，获得离心清液，离心清液浓缩5倍即可，所述复合酶由菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶按质量比9:1组成，复合酶的酶活不低于2500U/g。

用于螺旋藻高密度培育的培养液的生产工艺：

扎鲁克培养液单独按培养液灭菌要求灭菌；将配方量的碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液、八角金盘籽提取物、芦丁黄酮提取物和富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液混合均匀，然后于108℃灭菌4分钟；将培养液混合均匀，螺旋藻高密度培育的培养液成品。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：所述培养液由下列重量份的组份组成：

扎鲁克培养液90-120份；

碱法提取酵母葡聚糖废液的5-10倍浓缩液 6-12份；

八角金盘籽提取物 3-6份；

芦丁黄酮提取物3-5份；

富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液8-12份。

2.根据权利要求1所述的用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：所述培养液由下列重量份的组份组成：

扎鲁克培养液100份；

碱法提取酵母葡聚糖废液的10倍浓缩液 6份；

八角金盘籽提取物4份；

芦丁黄酮提取物4份；

富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液10份。

3.根据权利要求1所述的用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：碱法提取酵母葡聚糖废液的5-10倍浓缩液的加工方法如下：将酵母细胞壁与水按质量比1:3-5的比例混合均匀，升温至40-50℃，用氢氧化钠调pH值至11-13，搅拌反应1-2h，然后离心，离心清液真空浓缩至5-10倍浓度即可。

4.根据权利要求1所述的用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：所述八角金盘籽提取物的制备方法如下：八角金盘籽经拣选、去壳、烘干、粉碎、过筛至后，得八角金盘籽粉；按照八角金盘籽粉质量：无水乙醇体积为1：（5-6）g/ml的料液比向八角金盘籽粉中加入无水乙醇；超声波辅助处理，处理时间10-15min，然后减压抽滤、浓缩制得八角金盘籽提取物。

5.根据权利要求1所述的用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：所述芦丁黄酮提取物的制备方法如下：

配制提取液：所述提取液的重量百分比组成如下：六甲基磷酰三胺15-25%，碳酸钾5-8%，硫酸铵3-6%，余量为水；芦丁原料与提取液在40-60℃下混合，搅拌0.5-1h，静置30-45min，分层；取上层有机相进行浓缩，析出晶体即为芦丁黄酮提取物。

6.根据权利要求1所述的用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：所述富硒酵母或富铬酵母提取物浓缩液的制备方法如下：

新鲜的富硒酵母或富铬酵母，浸润组织保护液，冷冻1-3h保藏，所述组织保护液的重量百分比组成为： 2.0-5.0%的氧化葡聚糖，抗氧化剂1.0-2.0%，抑菌剂0.5-0.8%，将冷冻保藏的富硒酵母或富铬酵母于70-80℃的热水中，充分搅拌混匀，均质后形成稳定的酶解原液，酶解原液温度调整至45-55℃，pH调整至6.5-7.5；向酶解原液中加入富硒酵母或富铬酵母原料湿重2-5%的复合酶酶解45-60min，酶解过程中维持pH恒定，复合酶为菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶的混合物，酶解完成灭酶，离心，获得离心清液，离心清液浓缩3-6倍即可。

7.根据权利要求6所述的用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：所述复合酶由菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶与β-葡聚糖酶按质量比8-10:1组成，复合酶的酶活不低于2500U/g。

8.根据权利要求1所述的用于螺旋藻高密度培育的培养液，其特征在于：所述组织保护液的重量百分比组成为： 2.0%的氧化葡聚糖，抗氧化剂1.5%，抑菌剂0.6%。

9.一种权利要求1所述用于螺旋藻高密度培育的培养液的生产工艺，其特征在于：

S1：扎鲁克培养液单独按培养液灭菌要求灭菌；

S2：将配方量的碱法提取酵母葡聚糖废液的5-10倍浓缩液、八角金盘籽提取物、芦丁黄酮提取物和富硒和/或富铬酵母提取物浓缩液混合均匀，然后于105-110℃灭菌3-5分钟；

S3：将步骤S1和S2的培养液混合均匀，螺旋藻高密度培育的培养液成品。