CN111961631A - 一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其包括以下步骤：采用种子培养基分别对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌分别进行单独培养24～36 h，制得种子液；分别取质量分数为3%～4%的所述嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液转至基础培养基内密闭培养10‑16 h；然后按照4～5％接种量接种至发酵培养基内密闭发酵8～12 h，离心、菌泥收集，在菌泥中添加冻干保护剂，冻干，得到冻干粉。在同样的发酵时间内，本发明提供的发酵生产工艺对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌和双歧杆菌同时进行发酵，菌株的增殖速度更快，同时，由其发酵物制备的冻干粉的菌活率也更高，菌株损失更小。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术，具体的说，涉及了一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺。
背景技术
发酵乳杆菌属于乳杆菌科中的乳杆菌属，革兰氏阳性，兼性厌氧。菌种为棒状，直径0.5～0 .9μm，长度的差异比较大，大多数是单个生长，也有成对出现。在MRS琼脂培养基生长时，菌落直径约1mm，有光泽、圆顶形、不透明，并且当用接种环接触时显示有粘性；不产芽孢，过氧化氢酶阴性，非运动性，能利用葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、蜜二糖、果糖、核糖、海藻糖、棉子糖、甘露糖和L-阿拉伯糖产酸；接触酶阴性、明胶液化阴性、硫化氢试验阴性、淀粉水解阴性、产氨阴性、硝酸还原阴性、V.P.反应阴性，是人类肠道中主要的异型发酵乳杆菌，对胃酸、胆汁和胰腺分泌物具有很强的耐受性，发酵碳水化合物的能力强，在食品发酵和医疗保健领域的应用前景广泛。
但是普通的发酵乳杆菌，它们只能在相对受限制的环境中存活，活力容易受到环境影响，现有的乳杆菌制品中，乳杆菌的菌活数通常不高，且保存条件苛刻，稳定性差，因此研制出高菌活数、稳定性好的乳杆菌发酵工艺十分必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其包括以下步骤：
采用种子培养基分别对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌分别进行单独培养24～36 h，制得嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液；
分别取质量分数为3%～4%的所述嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液转至基础培养基内，在温度为36±2℃密闭培养10-16 h；
然后按照4～5％接种量接种至发酵培养基内，在温度为36±2℃、搅拌速度为80～200r/min的条件下，密闭发酵8～12 h，得到混合乳杆菌发酵物；
混合乳杆菌发酵物离心处理，收集菌泥，在菌泥中添加冻干保护剂，冻干，得到冻干粉。
基于上述，所述种子培养基包括以下组分：葡萄糖5～20 g/L、果糖5～20 g/L、酵母膏5～10 g/L、花青素0.1-1 g/L、蛋白胨10～15 g/L、柠檬酸氢二铵3～7 g/L、磷酸氢二钾1～2.5 g/L、硫酸镁0.01～0.34 g/L、硫酸锰0.01～0.1 g/L、乙酸钠1～5 g/L、吐温-800.5～2 g/L，溶剂为无菌水。
基于上述，所述发酵培养基包括以下组分：蔗糖10～20 g/L、麦芽糖5-10 g/L、甘油15-30 g/L、蛋白胨5～35 g/L、花青素0.1-1 g/L、柠檬酸氢二铵0.3～2.5g/L、磷酸氢二钾1～8g/L、硫酸镁0.1～2 g/L、硫酸锰0.05～1.5 g/L、乙酸钠0.1～3 g/L、吐温-80 0.5～2 g/L，溶剂为无菌水。
基于上述，所述冻干保护剂包括以下组分：脱脂奶粉60～80 g/L、麦芽糊精20～40g/L、海藻糖80～120 g/L、吐温80 0.5～0.75 g/L、甘油8 ～12 g/L、L-半胱氨酸10-30 g/L、抗坏血酸钠0.8～3.0 g/L、余量为无菌水。
基于上述，所述种子培养基包括以下组分：葡萄糖15 g/L、果糖10 g/L、酵母膏8g/L、花青素0.5 g/L、蛋白胨12 g/L、柠檬酸氢二铵4 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、硫酸镁0.24g/L、硫酸锰0.53 g/L、乙酸钠3 g/L、吐温-80 1 g/L，溶剂为无菌水。
基于上述，所述发酵培养基包括以下组分：蔗糖15 g/L、麦芽糖7 g/L、甘油20 g/L、蛋白胨25 g/L、花青素0.8 g/L、柠檬酸氢二铵1.5 g/L、磷酸氢二钾5 g/L、硫酸镁1 g/L、硫酸锰1.0 g/L、乙酸钠2 g/L、吐温-80 1.5 g/L，溶剂为无菌水。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明提供一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺，在同样的发酵时间内，本发明提供的发酵生产工艺对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌和双歧杆菌同时进行发酵，菌株的增殖速度更快，同时，由其发酵物制备的冻干粉的菌活率也更高，菌株损失更小。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
以下实施例中，使用的菌株为植物乳杆菌Lp-DA（CGMCC No. 16835）、鼠李糖乳杆菌Lr-ALTHT（CGMCC No. 16834）、嗜酸乳杆菌（CICC No. 6096）和两歧双歧杆菌(CGMCC No.1.5029)。
实施例1
一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其包括以下步骤：
采用种子培养基分别对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌分别进行单独培养24 h，制得嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液；
分别取质量分数为3%的所述嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液转至基础培养基内，在温度为36±2℃密闭培养10 h；
然后按照4接种量接种至发酵培养基内，在温度为36±2℃、搅拌速度为80～200 r/min的条件下，密闭发酵8 h，得到混合乳杆菌发酵物；
混合乳杆菌发酵物离心处理，收集菌泥，在菌泥中添加冻干保护剂，冻干，得到冻干粉；所述菌泥和所述冻干保护剂的比例为1:2。具体的，冻干参数和冻干机的选用可直接采用现有技术。
所述种子培养基包括以下组分：葡萄糖5 g/L、果糖20 g/L、酵母膏5 g/L、花青素0.1 g/L、蛋白胨15 g/L、柠檬酸氢二铵7 g/L、磷酸氢二钾2.5 g/L、硫酸镁0.34 g/L、硫酸锰0.1 g/L、乙酸钠5 g/L、吐温-80 2 g/L，溶剂为无菌水。
所述发酵培养基包括以下组分：蔗糖10 g/L、麦芽糖10 g/L、甘油30 g/L、蛋白胨35 g/L、花青素1 g/L、柠檬酸氢二铵2.5g/L、磷酸氢二钾8g/L、硫酸镁2 g/L、硫酸锰1.5 g/L、乙酸钠3 g/L、吐温-80 2 g/L，溶剂为无菌水。
所述冻干保护剂包括以下组分：脱脂奶粉60 g/L、麦芽糊精20 g/L、海藻糖120 g/L、吐温80 0.5 g/L、甘油8 g/L、L-半胱氨酸30 g/L、抗坏血酸钠0.8 g/L、余量为无菌水。
实施例2
一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其包括以下步骤：
采用种子培养基分别对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌分别进行单独培养36 h，制得嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液；
分别取质量分数为4%的所述嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液转至基础培养基内，在温度为36±2℃密闭培养16 h；
然后按照4～5％接种量接种至发酵培养基内，在温度为36±2℃、搅拌速度为80～200r/min的条件下，密闭发酵12 h，得到混合乳杆菌发酵物；
混合乳杆菌发酵物离心处理，收集菌泥，在菌泥中添加冻干保护剂，冻干，得到冻干粉；所述菌泥和所述冻干保护剂的比例为1:2。
所述种子培养基包括以下组分：葡萄糖20 g/L、果糖5 g/L、酵母膏10 g/L、花青素1 g/L、蛋白胨10 g/L、柠檬酸氢二铵3 g/L、磷酸氢二钾1 g/L、硫酸镁0.01 g/L、硫酸锰0.01 g/L、乙酸钠1 g/L、吐温-80 0.5 g/L，溶剂为无菌水。
所述发酵培养基包括以下组分：蔗糖20 g/L、麦芽糖5 g/L、甘油15 g/L、蛋白胨5～35 g/L、花青素0.1-1 g/L、柠檬酸氢二铵0.3～2.5g/L、磷酸氢二钾1～8g/L、硫酸镁0.1～2 g/L、硫酸锰0.05～1.5 g/L、乙酸钠0.1～3 g/L、吐温-80 0.5～2 g/L，溶剂为无菌水。
所述冻干保护剂包括以下组分：脱脂奶粉80 g/L、麦芽糊精20 g/L、海藻糖80 g/L、吐温80 0.75 g/L、甘油8 g/L、L-半胱氨酸30 g/L、抗坏血酸钠0.8 g/L、余量为无菌水。
实施例3
一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其包括以下步骤：
采用种子培养基分别对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌分别进行单独培养24 h，制得嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液；
分别取质量分数为3%的所述嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液转至基础培养基内，在温度为36±2℃密闭培养12 h；
然后按照4％接种量接种至发酵培养基内，在温度为36±2℃、搅拌速度为80～200 r/min的条件下，密闭发酵12 h，得到混合乳杆菌发酵物；
混合乳杆菌发酵物离心处理，收集菌泥，在菌泥中添加冻干保护剂，冻干，得到冻干粉；所述菌泥和所述冻干保护剂的比例为1:2。
所述种子培养基包括以下组分：葡萄糖15 g/L、果糖10 g/L、酵母膏8 g/L、花青素0.5 g/L、蛋白胨12 g/L、柠檬酸氢二铵4 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、硫酸镁0.24 g/L、硫酸锰0.53 g/L、乙酸钠3 g/L、吐温-80 1 g/L，溶剂为无菌水。
所述发酵培养基包括以下组分：蔗糖15 g/L、麦芽糖7 g/L、甘油20 g/L、蛋白胨25g/L、花青素0.8 g/L、柠檬酸氢二铵1.5 g/L、磷酸氢二钾5 g/L、硫酸镁1 g/L、硫酸锰1.0g/L、乙酸钠2 g/L、吐温-80 1.5 g/L，溶剂为无菌水。
所述冻干保护剂包括以下组分：脱脂奶粉70 g/L、麦芽糊精30 g/L、海藻糖100 g/L、吐温80 0.6 g/L、甘油10 g/L、L-半胱氨酸20 g/L、抗坏血酸钠2.0 g/L、余量为无菌水。
对比实验
对比例1与实施例3基本相同，区别在于：仅对嗜酸乳杆菌进行培养，得到嗜酸乳杆菌发酵物；对比例2与实施例3基本相同，区别在于：仅对鼠李糖乳杆菌进行培养，得到鼠李糖乳杆菌发酵物；对比例3与实施例3基本相同，区别在于：仅对植物乳杆菌进行培养，得到植物乳杆菌发酵物；对比例4与实施例3基本相同，区别在于：仅对嗜酸乳杆菌进行培养，得到双歧杆菌发酵物。
采用平板计数法测定冻干前/后的活菌数，菌活率=冻干后的活菌数/冻干前的活菌数，测试数据见表1。
表1 各实施例和对比例的活菌数
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 冻干前(cfu/mL) | 9.48×10<sup>9</sup> | 8.06×10<sup>9</sup> | 1.12×10<sup>10</sup> | 5.19×10<sup>9</sup> | 4.89×10<sup>9</sup> | 4.62×10<sup>9</sup> |
| 冻干后(cfu/mL) | 8.53×10<sup>9</sup> | 7.41×10<sup>9</sup> | 1.02×10<sup>10</sup> | 3.11×10<sup>9</sup> | 2.74×10<sup>9</sup> | 2.68×10<sup>9</sup> |
由表1可知，在同样的发酵时间内，本发明提供的发酵生产工艺对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌和双歧杆菌同时进行发酵，菌株的增殖速度更快，同时，由其发酵物制备的冻干粉的菌活率也更高，菌株损失更小。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.一种发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其包括以下步骤：
采用种子培养基分别对嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌分别进行单独培养24～36 h，制得嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液；
分别取质量分数为3%～4%的所述嗜酸乳杆菌种子液、鼠李糖乳杆菌种子液、植物乳杆菌种子液和双歧杆菌种子液转至基础培养基内，在温度为36±2℃密闭培养10-16 h；
然后按照4～5％接种量接种至发酵培养基内，在温度为36±2℃、搅拌速度为80～200r/min的条件下，密闭发酵8～12 h，得到混合乳杆菌发酵物；
混合乳杆菌发酵物离心处理，收集菌泥，在菌泥中添加冻干保护剂，冻干，得到冻干粉。
2.根据权利要求1所述的发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其特征在于：所述种子培养基包括以下组分：葡萄糖5～20 g/L、果糖5～20 g/L、酵母膏5～10 g/L、花青素0.1-1 g/L、蛋白胨10～15 g/L、柠檬酸氢二铵3～7 g/L、磷酸氢二钾1～2.5 g/L、硫酸镁0.01～0.34 g/L、硫酸锰0.01～0.1 g/L、乙酸钠1～5 g/L、吐温-80 0.5～2 g/L，溶剂为无菌水。
3.根据权利要求1或2所述的发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其特征在于：所述发酵培养基包括以下组分：蔗糖10～20 g/L、麦芽糖5-10 g/L、甘油15-30 g/L、蛋白胨5～35 g/L、花青素0.1-1 g/L、柠檬酸氢二铵0.3～2.5g/L、磷酸氢二钾1～8g/L、硫酸镁0.1～2 g/L、硫酸锰0.05～1.5 g/L、乙酸钠0.1～3 g/L、吐温-80 0.5～2 g/L，溶剂为无菌水。
4.根据权利要求1或2所述的发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其特征在于：所述冻干保护剂包括以下组分：脱脂奶粉60～80 g/L、麦芽糊精20～40 g/L、海藻糖80～120 g/L、吐温800.5～0.75 g/L、甘油8 ～12 g/L、L-半胱氨酸10-30 g/L、抗坏血酸钠0.8～3.0 g/L、余量为无菌水。
5.根据权利要求2所述的发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其特征在于：所述种子培养基包括以下组分：葡萄糖15 g/L、果糖10 g/L、酵母膏8 g/L、花青素0.5 g/L、蛋白胨12 g/L、柠檬酸氢二铵4 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、硫酸镁0.24 g/L、硫酸锰0.53 g/L、乙酸钠3 g/L、吐温-80 1 g/L，溶剂为无菌水。
6.根据权利要求3所述的发酵乳杆菌的发酵生产工艺，其特征在于：所述发酵培养基包括以下组分：蔗糖15 g/L、麦芽糖7 g/L、甘油20 g/L、蛋白胨25 g/L、花青素0.8 g/L、柠檬酸氢二铵1.5 g/L、磷酸氢二钾5 g/L、硫酸镁1 g/L、硫酸锰1.0 g/L、乙酸钠2 g/L、吐温-801.5 g/L，溶剂为无菌水。
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