CN1687401A - 一种培养基、其制备方法及培养乳酸链球菌素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于生产乳酸链球菌素的培养基，其制备方法及培养乳酸链球菌素的方法。其制备方法为将酵母类蛋白、大豆蛋白投入配料罐中，加水搅匀，然后将碳源、磷酸钠、硫酸镁依次投入，搅匀，调pH6.2－7.2后送入培养罐中，加水，通入高压蒸汽，灭菌，冷却，接入食品级乳酸菌，在罐内压力为0.1－0.5MPa、温度为26－37℃条件下培养24－72小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到4000－15000IU/ml，即可停止。该培养基对乳酸乳球菌的代谢有利，进入对数期时期缩短，代谢旺盛，糖氮消耗加快，衰退期延迟，乳酸链球菌素活性经生物效价测定极大提高，产量大大提高。

Description

一种培养基、其制备方法及培养乳酸链球菌素的方法
技术领域
本发明涉及一种培养基，具体讲涉及一种用于生产乳酸链球菌素的培养基，其制备方法及培养乳酸链球菌素的方法。
技术背景
乳酸链球菌素是由某些乳酸链球菌(Lactococcus Iactis)产生的一种小肽，分子量约为3510Da。这种菌对许多革兰氏阳性菌，尤其对引起食品腐败的芽孢杆菌、梭菌、葡萄球菌、利斯特氏菌等有强烈抑杀作用，又鉴于可被消化道中酶降解，是一种对人体无毒的天然食品防腐剂，因此广泛应用于乳制品、罐装食品、肉制品和饮料的防腐保鲜剂。
中国科学院微生物研究所研究中采用乳酸乳球菌素Z高产突变株乳酸乳球菌AL2为生产菌株，以蛋白胨等廉价原料代替牛奶作培养基，采用后提取工艺路线，在20吨发酵罐进行工业化规模生产试验，平均发酵效价为3009IU/ml，后提取总收率达60.9％。
杨博等人在乳酸乳球菌素的最佳发酵条件：大连轻工业学院学报第18卷第1期，1999、365-69对乳酸乳球菌素的最佳发酵条件进行时，发酵培养基为：大豆蛋白胨1.0％，牛肉膏0.25％，酵母膏0.25％，Na2HPO4·12H2O21.5％，MgSO4·7H2O 0.012％，自然pH值；乳酸乳球菌素效价检测培养基为：胰蛋白胨0.8％，酵母膏0.5％，NaCl 0.5％，NaHPO4·12H2O 0.2％，琼脂1.5％，pH6.8；所用试剂为：乳酸乳球菌素标准品：Aplin & Barrett LTD生产，胰蛋白胨：Oxoid LTD生产；多胨：日本产，其他培养基为北京市海淀区微生物培养基制品厂生产。
培养乳酸链球菌的现有技术中，大多采用含有氮源的培养基。不同氮源对乳酸链球菌素生产有显著影响，乳酸菌对其异常挑剔。氮源以有机氮为好。牛奶和酵母粉是常用的二种氮源。二者对成品的活性没有影响，但色泽略有差异，一个为乳白色，一个为浅棕色或略带灰色的粉末。测定其溶液620nm的吸光值，牛奶为原料的乳酸链球菌素产品因含变性牛奶成分，其吸光值反较以酵母粉为原料的高，分别为1.0和0.3。如在复合培养基中添加棉籽粉作为氮源将提高乳酸链球菌素的产量。De Vuyst发现乳酸链球菌素生物合成依赖于含硫无机盐(MgSO4、硫代硫酸钠)或含硫氨基酸(甲硫氨酸、半胱氨酸)或胱硫醚这些硫源。丝氨酸、苏氨酸和半胱氨酸是乳酸链球菌素生物合成中的前体，可调节乳酸链球菌素的产生，但不影响最终细胞量。未发现NH4 +对乳酸乳球菌的抑制作用或促进作用。
上述培养基虽然能保证乳酸乳球菌的基础代谢和乳酸链球菌素的合成，但牛奶以及牛肉膏等是动物性蛋白，成本高，原料受产地影响，质量控制难度大，在长距离运输和贮藏中往往还得添加一些防腐保鲜剂，将影响乳酸链球菌的正常发酵。同时成品在进行Kosher(犹太)等相关认证时将受到阻碍，难以通过，直接影响产品应用范围。大豆蛋白胨虽然分子比较小，但营养成分趋向单一，制造过程还造成某些养分如微量元素和碳源的流失。因此培养基尚待优化、提高，以适应提高产物产率的要求。本发明采用适用的酵母类蛋白和大豆蛋白复合，克服了原来工艺造成单位成本高，产率低的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺造成单位成本低、产率高的用于生产乳酸链球菌素的培养基。
本发明提供一种培养基，以重量百分比计包括下述原料加工制备而成：酵母类蛋白：0.5-2％，大豆蛋白：0.1-0.9％，碳源：1.0-4.0％，还有水。
优选地，以重量百分比计包括下述原料加工制备而成：
酵母类蛋白：0.5-2％，大豆蛋白：0.1-0.9％，碳源：1.0-4.0％，磷酸钠：0.1-0.5％，硫酸镁0.1-0.5％，还含有水。
酵母类蛋白优选为酵母粉、酵母抽提物。
大豆蛋白优选为大豆及其豆粕所制成的粉、分离蛋白和大豆水解物。
碳源为单糖、双糖和多糖。
本发明也提供了上述用于生产乳酸链球菌素的培养基的制备方法：
将酵母类蛋白、大豆蛋白投入配料罐中，加水搅匀，然后将碳源、磷酸钠、硫酸镁依次投入，搅匀，用29-31％食用盐酸或食用碱液调pH6.2-7.2后送入培养罐中，加水，通入饱和高压蒸汽，维持罐内压力0.09-0.11MPa，在温度为118-121℃条件下灭菌25-35分钟，用冷却水经冷却盘管间接冷却至25-35℃即成。
上述培养基接入食品级乳酸菌接种量为0.3-1.0‰，用无菌空气保持培养罐内压力0.1-0.5MPa、温度为26-37℃条件下培养24-72小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到4000-15000IU/ml，即可停止。
使用上述培养基后，对乳酸链球菌的代谢有利，进入对数期时期缩短，代谢旺盛，糖氮消耗加快，衰退期延迟，乳酸链球菌素活性经生物效价测定比现有技术的2000-3000IU/ml有极大提高，从而使产量大大提高。
上述食品级乳酸菌从中国科学院微生物研究所获得，菌种在该所菌种保藏中心保藏，菌种号为AL2。
具体实施方式
下面用实施例来说明本发明的技术方案，但不以实施例限制本发明。
另有说明除外，本发明所使用的：
酵母粉由上海仙晨实业有限公司提供，批号为0504036；
酵母抽提物由广东一品鲜公司提供，批号为05017；
大豆粉为自制，即将大豆放入水中浸泡12小时使其发软后用磨浆机磨至150-300目；
大豆分离蛋白和大豆水解物为外购，大豆分离蛋白供应商为山东禹王集团有限公司，批号为0504011；大豆水解物供应商为哈高科大豆食品有限公司，批号为20050315；
单糖为葡萄糖，由浙江贝因美食品有限公司提供，批号为20050313；
双糖为蔗糖，由广东东华糖业公司提供，批号为20050120；
多糖为麦芽糖，由浙江天台贻糖加工厂提供，批号为20050305；
实施例1
以重量百分比包括下述原料：
酵母粉：0.5％，大豆粉：0.9％，葡萄糖1.0％，其余为去离子水。
将酵母粉和大豆粉投入配料罐中，加去离子水搅匀，用29％食用盐酸调pH6.2后送入培养罐中，加去离子水，通入饱和高压蒸汽，维持罐内压力0.10MPa，在温度为118℃条件下灭菌35分钟，用冷却水经冷却盘管间接冷却至25℃即成。
上述培养基接入食品级乳酸菌接种量为0.3‰。用无菌空气保持培养罐内压力0.5MPa、温度为26℃条件下培养72小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到4000IU/ml，即可停止。
上述酵母粉由上海仙晨实业有限公司提供，批号为0504036；
大豆粉为自制，即将大豆放入水中浸泡12小时使其发软后用磨浆机磨至150-300目；
葡萄糖，由浙江贝因美食品有限公司提供，批号为20050313。
实施例2
以重量百分比包括下述原料：
酵母粉：0.5％，大豆分离蛋白：0.5％，蔗糖：3.0％，磷酸钠：0.5％，其余为井水。
将酵母粉和大豆分离蛋白投入配料罐中，加井水搅匀，加入磷酸钠，用31％食用碱液调pH7.0后送入培养罐中，加井水，通入饱和高压蒸汽，维持罐内压力0.10MPa，在温度为121℃条件下灭菌30分钟，用冷却水经冷却盘管间接冷却至30℃即成。
上述培养基接入食品级乳酸菌接种量为0.5‰。用无菌空气保持培养罐内压力0.1MPa、温度为37℃条件下培养24小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到10000IU/ml，即可停止。
上述酵母粉由上海仙晨实业有限公司提供，批号为0504036；
大豆分离蛋白为外购，供应商为山东禹王集团有限公司，批号为0504011；
蔗糖，由广东东华糖业公司提供，批号为20050120。
实施例3
以重量百分比包括下述原料：
酵母抽提物：1％，大豆水解物：0.3％，麦芽糖：1.5％，磷酸钠：0.1％，硫酸镁0.5％，其余为自来水。
将酵母抽提物和大豆水解物投入配料罐中，加自来水搅匀，加入磷酸钠和硫酸镁，用30％食用碱液调pH7.2后送入培养罐中，加自来水，通入饱和高压蒸汽，维持罐内压力0.09MPa，在温度为120℃条件下灭菌35分钟，用冷却水经冷却盘管间接冷却至35℃即成。
上述培养基接入食品级乳酸菌接种量为1.0‰。用无菌空气保持培养罐内压力0.3MPa、温度为30℃条件下培养48小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到15000IU/ml，即可停止。
上述酵母抽提物由广东一品鲜公司提供，批号为05017；
大豆水解物由哈高科大豆食品有限公司提供，批号为20050315；
麦芽糖，由浙江天台贻糖加工厂提供，批号为20050305。
实施例4
以重量百分比包括下述原料：
酵母抽提物：2％，大豆分离蛋白：0.9％，麦芽糖：4.0％，磷酸钠：0.3％，硫酸镁0.1％，其余为矿泉水。
将酵母抽提物和大豆分离蛋白投入配料罐中，加矿泉水搅匀，加入磷酸钠和硫酸镁，用30％食用盐酸调pH6.5后送入培养罐中，加矿泉水，通入饱和高压蒸汽，维持罐内压力0.10MPa，在温度为119℃条件下灭菌28分钟，用冷却水经冷却盘管间接冷却25℃即成。
上述培养基接入食品级乳酸菌接种量为0.9‰。用无菌空气保持培养罐内压力0.2MPa、温度为35℃条件下培养60小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到8000IU/ml，即可停止。
上述酵母抽提物由广东一品鲜公司提供，批号为05017；
大豆分离蛋白为外购，供应商为山东禹王集团有限公司，批号为0504011；
麦芽糖，由浙江天台贻糖加工厂提供，批号为20050305。
实施例5
以重量百分比包括下述原料：
酵母粉：1.5％，大豆分离蛋白：0.7％，葡萄糖：3.0％，磷酸钠：0.4％，硫酸镁0.4％，其余为蒸馏水。
将酵母粉和大豆分离蛋白投入配料罐中，加蒸馏水搅匀，加入磷酸钠和硫酸镁，用31％食用碱液调pH6.8后送入培养罐中，加蒸馏水，通入饱和高压蒸汽，维持罐内压力0.09MPa，在温度为120℃条件下灭菌33分钟，用冷却水经冷却盘管间接冷却至28℃即成。
上述培养基接入食品级乳酸菌接种量为0.8‰。用无菌空气保持培养罐内压力0.4MPa、温度为30℃条件下培养70小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到10000IU/ml，即可停止。
上述酵母粉由上海仙晨实业有限公司提供，批号为0504036；
大豆分离蛋白为外购，供应商为山东禹王集团有限公司，批号为0504011；
葡萄糖，由浙江贝因美食品有限公司提供，批号为20050313。
实施例6
以重量百分比包括下述原料：
酵母抽提物：0.5％，大豆水解物1.2％，葡萄糖：3.5％，磷酸钠：0.4％，硫酸镁0.4％，其余为纯净水。
将酵母抽提物和大豆水解物投入配料罐中，加纯净水搅匀，加入磷酸钠和硫酸镁，用31％食用碱液调pH7.0后送入培养罐中，加纯净水，通入饱和高压蒸汽，维持罐内压力0.10MPa，在温度为120℃条件下灭菌30分钟，用冷却水经冷却盘管间接冷至却29℃即成。
上述培养基接入食品级乳酸菌接种量为0.5‰。用无菌空气保持培养罐内压力0.4MPa、温度为30℃条件下培养30小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到12000IU/ml，即可停止。
上述酵母抽提物由广东一品鲜公司提供，批号为05017；
大豆水解物由哈高科大豆食品有限公司提供，批号为20050315；
葡萄糖，由浙江贝因美食品有限公司提供，批号为20050313。

Claims (13)

1、一种用于生产乳酸链球菌素的培养基，包括酵母类蛋白和大豆蛋白，其特征在于以重量百分比计包括下述原料加工制备而成：
酵母类蛋白：0.5-2％，大豆蛋白：0.1-0.9％，碳源：1.0-4.0％，还含有水。
2、按照权利要求1所述的一种用于生产乳酸链球菌素的培养基，其特征在于以重量百分比计还包括下述原料加工制备而成：
磷酸钠：0.1-0.5％，硫酸镁0.1-0.5％。
3、按照权利要求1或2所述的一种用于生产乳酸链球菌素的培养基，其特征在于酵母类蛋白为酵母抽提物。
4、按照权利要求1或2所述的一种用于生产乳酸链球菌素的培养基，其特征在于大豆蛋白为大豆及其豆粕所制成的粉、大豆分离蛋白、大豆水解物。
5、按照权利要求1或2所述的一种用于培养乳酸链球菌素的培养基，其特征在于碳源为单糖、双糖和多糖。
6、一种制备权利要求1或2的培养基的方法，包括如下步骤：
将酵母类蛋白、大豆蛋白投入配料罐中，加水搅匀，然后将碳源、磷酸钠、硫酸镁依次投入，搅匀，调pH6.2-7.2后送入培养罐中，加水，通入高压蒸汽，灭菌，冷却。
7、按照权利要求6的制备方法，其特征在于用29-31％食用盐酸或食用碱液调pH值。
8、按照权利要求6的制备方法，其特征在于饱和高压蒸汽压力为0.09-0.11Mpa。
9、按照权利要求6的制备方法，其特征在于灭菌时温度为118-121℃，灭菌时间为25-35分钟。
10、按照权利要求6的制备方法，其特征在于冷却水经冷却盘管间接冷却至25-35℃。
11、一种生产乳酸链球菌素的方法，其特征在于：
上述培养基接入食品级乳酸菌，在罐内压力为0.1-0.5MPa、温度为26-37℃条件下培养24-72小时，乳酸链球菌素活性经生物效价测定达到4000-15000IU/ml，即可停止。
12、按照权利要求11的方法，其特征在于接种量为0.3-1.0‰。
13、按照权利要求11的方法，其特征在于用无菌空气保持培养罐内压力。
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Address after: 317200, Tiantai County, Zhejiang province hi tech Industrial Park, Feng Lu / South Ring Road

Applicant after: Shen Yanxin

Address before: 317200, Tiantai County, Zhejiang province hi tech Industrial Park, Feng Lu / South Ring Road

Applicant before: Yinxiang Biological Engineering Co., Ltd., Zhejiang Prov.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Yinxiang Biological Engineering Co., Ltd., Zhejiang Prov.

Assignor: Shen Yanxin

Contract record no.: 2010330001508

Denomination of invention: Culture medium its rpeparation method and method for culturing lact-streptocin

Granted publication date: 20070321

License type: Exclusive License

Open date: 20051026

Record date: 20100730

PP01 Preservation of patent right

Effective date of registration: 20111013

Granted publication date: 20070321

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ZHEJIANG NEW SILVER ELEPHANT BIOENGINEERING CO., L

Free format text: FORMER OWNER: SHEN YANXIN

Effective date: 20120329

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
PD01 Discharge of preservation of patent

Date of cancellation: 20120321

Granted publication date: 20070321

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120329

Address after: 317200, Tiantai County, Zhejiang province hi tech Industrial Park, Feng Lu / South Ring Road

Patentee after: ZHEJIANG SILVER-ELEPHANT BIO-ENGINEERING CO., LTD.

Address before: 317200, Tiantai County, Zhejiang province hi tech Industrial Park, Feng Lu / South Ring Road

Patentee before: Shen Yanxin