一种益生菌发酵液的浓缩、干燥方法技术

本发明专利技术提供了一种益生菌发酵液的浓缩干燥方法，该方法包括下列步骤：(1)益生菌发酵液中加入保护剂；(2)加入保护剂后的发酵液，进行减压浓缩；(3)浓缩液进行低温喷雾干燥获得干燥粉末。本发明专利技术在益生菌发酵液中加入一定量的保护剂，如大豆胚芽粉、乳粉、脱脂乳粉、淀粉或低聚糖。本发明专利技术不使用离心方法浓缩发酵液中的菌体，而是采用减压浓缩和低温喷雾干燥的方法，最好地保存了发酵液中的有效成分。本发明专利技术优选大豆胚芽粉作为保护剂，不仅保护益生菌发酵液已有活性，还增加了大豆胚芽所拥有的营养物质，使发酵液浓缩干燥获得的产物保存更多的营养物质具有更好的保健功效，有较大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物制剂的制备方法，具体涉及一种益生菌发酵液的浓缩干燥方法。
技术介绍
益生菌制剂主要是利用益生菌及其代谢产物，改善人体微环境，达到促进健康的目的。已知的益生菌制剂保健功能包括：促进营养吸收、抑制有害微生物、调节免疫、调节血脂、降血压、降血糖、改善胃肠道功能、抗突变等等。在现代生活中，随着饮食、生活习惯、工作压力等变化，高血压、高血脂、高血糖的人群数量不断增加，而且有逐渐年轻化的趋势。与此同时，由于生活节奏快，饮食没有规律，缺乏运动，滥用药物等原因，越来越多的人受着腹泻、便秘等胃肠道疾病的威胁。因此，益生菌制剂对上述健康问题有良好的保健功效，而固体益生菌制品因携带、服用方便，受到青睐。益生菌发酵液浓缩干燥是目前制作固体益生菌制品的唯一方法。主要通过对益生菌发酵液的离心、浓缩、冻干(或者喷雾干燥)的方法，获得固体粉末，然后添加其他配料，制成产品。由于上述浓缩干燥方法在离心过程中，废弃了大量上清液中的可溶性有效成分，如有机酸、氨基酸、肽、细胞溶出成分等。研究发现，益生菌发酵代谢产物中，有机酸(如乳酸、丁酸、乙酸、正反丁烯二酸、六碳脂肪酸、丙酸、琥珀酸)及抗菌多肽对肠道致病菌如痢疾杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、艰难梭菌、轮状病毒有拮抗作用，并能低pH及Eh能促进肠道蠕动，帮助肠道中各种细菌间有益的平衡关系，调整肠道的菌群失调。除此之外，益生菌的细胞壁多糖有免疫赋活、抑制癌细胞作用，益生菌的DNA能阻断有害病毒的基因复制，从而抑制其繁殖的作用。这些成分的保留，能有效增加益生菌制剂的功效，因而有待改进浓缩干燥方法。专利技术内容本专利技术所要解决的技术问题在于，克服上述不足之处，研究设计保持益生菌发酵液有效成分的制备方法。本专利技术提供了一种益生菌发酵液的浓缩干燥方法，该方法包括下列步骤：(1)益生菌发酵液中加入保护剂，加入的比例为每1000升发酵液加入15-20公斤保护剂；(2)加入保护剂后的发酵液，进行减压浓缩，保持浓缩罐中压力为87～90KPa，(温度54-56℃)浓缩至料液比重为1.4～1.5，结束浓缩；(3)浓缩液进行低温喷雾干燥，进风温度为100℃，出风温度60～65℃，获得干燥粉末。本专利技术为保留菌体活性和一些热敏感物质的活性，在益生菌发酵液中加入一定量的保护剂，所述的保护剂选自大豆胚芽粉、乳粉、脱脂乳粉、淀粉或低聚糖，优选大豆胚芽粉。由于喷雾干燥过程中，益生菌发酵液要经受短时的高温，高温会造成细胞壁结构变化、损伤、蛋白质和酶的变性，从而引起菌体死亡和释放到发酵液中的酶和蛋白失活，因此，需要在喷雾干燥过程中加入抗热保护剂。目前常使用多糖、低聚糖、奶粉、甘油作为抗热保护剂，而本专利技术中首创选优大豆胚芽粉作为保护剂，主要基于以下原因：1.大豆胚芽粉由大豆发芽后制作，相对现有的保护剂成本低廉。2.大豆胚芽粉中既有丰富的蛋白质，又有低聚糖和油脂成分，即同时含有现有的几种保护剂中的主要成分，此外还富含维生素E，其抗氧化功能也可以协同保护受热的益生菌。大豆胚芽粉可以市售得到，也可以自制，由于本专利技术中的发酵液制备时已利用大豆发芽的豆芽作为发酵液的组成成分，当考虑工艺的综合利用时，可以自制大豆胚芽粉。本专利技术方法所述的保护剂大豆胚芽粉，可以通过下列方法制得：大豆经水中浮选，剔除劣豆，25～30℃温水避光浸泡15～25小时，取出，置于25℃～30℃室温，密闭避光环境下25～35小时，当豆芽长度为1～2毫米时，取出，在烘箱中保持65～70℃干燥12小时，然后粉碎至120目细粉。本专利技术方法所述益生菌发酵液选自干酪乳杆菌发酵液、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和嗜热链球菌中的一种或多种混合发酵液。优选干酪乳杆菌发酵液或嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和嗜热链球菌的混合发酵液。所用的益生菌发酵液中的活菌数应不小于1×109个/ml。本专利技术方法不使用离心方法浓缩发酵液中的菌体，而是采用减压浓缩和低温喷雾干燥的方法对发酵液进行浓缩干燥，最大地保存了发酵液中的有效成分。本专利技术优选大豆胚芽粉作为保护剂，不仅保护益生菌发酵液已有活性，还增加了大豆胚芽所拥有的营养物质，使发酵液浓缩干燥获得的产物保存更多的营养物质具有更好的保健功效。本专利技术方法操作简单，宜于工业化生产，有较大的应用价值。具体实施方式实施例1：干酪乳杆菌发酵液浓缩干燥干酪乳杆菌发酵液(市售，高博特牌健康口服液，厂商上海高博特生物保健品有限公司)比重1.05，菌体数3.7×1010个/ml，3吨发酵液中加入60公斤大豆胚芽粉(实施例6制得)，搅拌混匀，减压浓缩，浓缩罐内压力87KPa，(54℃)浓缩至料液比重为1.42停止，喷雾干燥进风温度100℃，出风温度65℃，喷雾干燥获得粉末115.2公斤，粉末中菌体数为5.5×109个/克。(按GB4789.35-2010食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验)对比例1：不加保护剂(试验条件同实施例1)干酪乳杆菌发酵液(市售，高博特牌健康口服液，厂商上海高博特生物保健品有限公司)比重1.05，菌体数3.7×1010个/ml，3吨发酵液直接减压浓缩，浓缩罐内压力87KPa，(54℃)浓缩至料液比重为1.42停止，喷雾干燥进风温度100℃，出风温度65℃，喷雾干燥获得粉末40.5公斤，粉末中菌体数为2.9×107个/克。喷干粉营养成分比较表编号营养成分实施例1粉对比例1粉1蛋白质(％)47.845.12不饱和脂肪(％)9.12.63膳食纤维(％)6.76.64维生素B1(毫克/100克)6.335.155维生素B2(毫克/100克)3.142.356维生素B3(毫克/100克)45.237.87维生素E(毫克/100克)18015.18大豆异黄酮(％)1.450.22上述比较结果显示：在加入保护剂后，获得干燥粉的量提高约三倍，喷干粉中的活菌含量提高约20倍，喷干粉中不饱和脂肪、维生素E和大豆异黄酮含量明显增加,说明保护剂的加入，显著提高了益生菌发酵液的浓缩干燥效率和干燥粉的有效成分含量。实施例2：混合益生菌发酵液浓缩干燥嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和嗜热链球菌混合发酵液(市售得到，九鹿回口服液，上海高博特生物保健品有限公司)比重1.05，菌体数6.1×1010个/ml，3吨发酵液中加入60公斤大豆胚芽粉(实施例6制得)，搅拌混匀，减压浓缩，浓缩罐内压力87KPa，(54℃)浓缩至料液比重为1.40停止，喷雾干燥进风温度100℃，出风温度70℃，喷雾干燥获得粉末109.7公斤，粉末中菌体数为2.8×1010个/克。对比例2：不加保护剂(试验条件同实施例2)嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和嗜热链球菌混合发酵液(市售得到，九鹿回口服液，上海高博特生物保健品有限公司)比重1.05，菌体数6.1×1010个/ml，3吨发酵液直接减压浓缩，浓缩罐内压力87KPa，(54℃)浓缩至料液比重为1.40停止，喷雾干燥进风温度100℃，出风温度70℃，喷雾干燥获得粉末51.3公斤，粉末中菌体数为9.7×108个/克。喷干粉营养成分比较表编号营养成分实施例2粉对比例2粉1蛋白质(％)48.047.62不饱和脂肪(％)7.91.63膳食纤维(％)7.37.04维生素B1(毫克/100克)6.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种益生菌发酵液的浓缩干燥方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(1)益生菌发酵液中加入保护剂，加入的比例为每1000升发酵液加入15‑20公斤保护剂；(2)加入保护剂后的发酵液，进行减压浓缩，保持浓缩罐中压力为87～90KPa，温度54‑56℃，浓缩至料液比重为1.4～1.5，结束浓缩；(3)浓缩液进行低温喷雾干燥，进风温度为100℃，出风温度60～65℃，获得干燥粉末。

【技术特征摘要】
1.一种益生菌发酵液的浓缩干燥方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(1)益生菌发酵液中加入保护剂，加入的比例为每1000升发酵液加入15-20公斤保护剂；(2)加入保护剂后的发酵液，进行减压浓缩，保持浓缩罐中压力为87～90KPa，温度54-56℃，浓缩至料液比重为1.4～1.5，结束浓缩；(3)浓缩液进行低温喷雾干燥，进风温度为100℃，出风温度60～65℃，获得干燥粉末。2.根据权利要求1所述一种益生菌发酵液的浓缩干燥方法，其特征在于，步骤(1)所述的保护剂选自大豆...

【专利技术属性】
技术研发人员：费翅鲲，范连花，沈珍芳，许瑨，高彦，李时骄，陈严，
申请(专利权)人：上海高博特微生态研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31