一种冻干保护剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种乳酸菌冻干保护剂，其组成为：海藻糖60‑80g/L，甘露醇30‑50g/L，硫酸锰1‑2g/L，在冻干前以乳酸菌湿菌体和冻干保护剂以体积1:4‑1:10充分混合，乳酸菌存活率可达93％以上，有效解决了乳酸菌冻干菌粉活菌存活率低的问题，在保藏期间性能稳定。本发明专利技术还可应用到乳酸菌生产中，可以根据需要制成胶囊剂、片剂、粉剂等不同产品形式。

【技术实现步骤摘要】
一种冻干保护剂及其应用
本专利技术涉及一种冻干保护剂，及其在冻干乳酸菌中的应用，属于生物

技术介绍
乳酸菌是一类益生菌，通过摄入充足的数量，对宿主产生一种或多种特殊且经过论证的功能性健康益处的微生物，其已广泛应用于生物工程、农业、食品安全及生命健康领域。由于乳酸菌活力的影响因素众多，如：温度、pH、气体成分和机械作用力等，造成了其制剂极易失活，功效降低。通过冻干保护的乳酸菌，能有效增强其对高温、干燥等不良环境因子的抵抗能力，提高产品的稳定性；菌体形态在干燥后基本保持不变；复水性能好；脱水彻底适合长途运输和储存。冻干过程的缺点是冰晶导致的细胞机械性损伤；电解质含量变化造成细胞损伤；脱水引起的损伤；改变细胞膜结构和功能；引起细胞内各种蛋白质变性失活，造成遗传物质损伤。为减小损伤，需在冻干体系中加入保护剂，常用的保护剂包括复合物、糖类、无机盐类、醇类、氨基酸类、聚合物、表面活剂、抗氧化剂等。保护剂成分、配比的筛选以及筛选的试验设计方法，在国内外针对不同菌种都有多项研究及成果。然而现在常用的冻干保护剂存活率较低，导致干粉中活菌数较小和复苏速度较慢。
技术实现思路
为了解决现有乳酸菌冻干保护剂存活率低的问题，本专利技术提供了一种冻干保护剂及其在冻干乳酸菌中的应用，以达到降低成本的良好效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供的乳酸菌的冻干保护剂，其包含海藻糖、甘露醇和硫酸锰。具体地，其包含：海藻糖60-80g/L，甘露醇30-50g/L，硫酸锰1-2g/L。本专利技术另一目的是上述冻干保护剂在制备乳酸菌冻干粉中的应用，具体地，按乳酸菌与冻干保护剂的体积比为1:4-1:10，在乳酸菌中加入冻干保护剂，得到的乳酸菌冻干粉中乳酸菌存活率可达93％以上。优选地，乳酸菌选自乳酸片球菌、戊糖片球菌和植物乳杆菌；其中，乳酸片球菌冻干保护剂包含：海藻糖73.31g/L，甘露醇38.68g/L，硫酸锰1.40g/L；戊糖片球菌冻干保护剂包含：海藻糖80.21g/L，甘露醇29.65g/L，硫酸锰1.20g/L：植物乳杆菌冻干保护剂包含：海藻糖59.82g/L，甘露醇49.74.65g/L，硫酸锰2.36g/L。优选地，乳酸菌与冻干保护剂的体积比为1:6。本专利技术的第三方面，提供了一种冻干型乳酸菌的制备方法，使用上述所述的冻干保护剂。其中，乳酸菌与冻干保护剂的体积比为1:4-1:10，优选地，乳酸菌与冻干保护剂的体积比为1:6。优选地，乳酸菌选自乳酸片球菌、戊糖片球菌和植物乳杆菌。本专利技术第四方面，提供了一种组合物，包含冻干的乳酸菌及上述所述的冻干保护剂，以及组合物在制备药物或食品中的应用。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1海藻糖和甘露醇交互作用对乳酸片球菌存活率影响的等高线图图2海藻糖和甘露醇交互作用对乳酸片球菌存活率影响的响应面图图3海藻糖和硫酸锰交互作用对乳酸片球菌存活率影响的等高线图图4海藻糖和硫酸锰交互作用对乳酸片球菌存活率影响的响应面图图5硫酸锰和甘露醇交互作用对乳酸片球菌存活率影响的等高线图图6硫酸锰和甘露醇交互作用对乳酸片球菌存活率影响的响应面图图7海藻糖和甘露醇交互作用对戊糖片球菌存活率影响的等高线图图8海藻糖和甘露醇交互作用对戊糖片球菌存活率影响的响应面图图9海藻糖和硫酸锰交互作用对戊糖片球菌存活率影响的等高线图图10海藻糖和硫酸锰交互作用对戊糖片球菌存活率影响的响应面图图11硫酸锰和甘露醇交互作用对戊糖片球菌存活率影响的等高线图图12硫酸锰和甘露醇交互作用对戊糖片球菌存活率影响的响应面图图13海藻糖和甘露醇交互作用对植物乳杆菌存活率影响的等高线图图14海藻糖和甘露醇交互作用对植物乳杆菌存活率影响的响应面图图15海藻糖和硫酸锰交互作用对植物乳杆菌存活率影响的等高线图图16海藻糖和硫酸锰交互作用对植物乳杆菌存活率影响的响应面图图17硫酸锰和甘露醇交互作用对植物乳杆菌存活率影响的等高线图图18硫酸锰和甘露醇交互作用对植物乳杆菌存活率影响的响应面图具体实施方式实施案例1乳酸菌菌体培养及冻干(1)乳酸菌的培养甘油管保藏的乳酸片球菌JQII-5(CGMCCNO.10512)、戊糖片球菌JQI-7(CGMCCNO.10511)和植物乳杆菌pc26(CGMCCNO.12810)分别在MRS固体培养基平板上划线，37℃培养24h，分别挑取单菌落转接到装有5ml商业MRS培养基(BDDIFCO)的15ml离心管，37℃培养9-10h，以1％(v/v)的接种量接种到装液量20ml的50ml离心管37℃培养12h，再以1％的接种量接种到MRS培养基装液量500ml的离心瓶(空离心瓶称重)，37℃培养12h。将离心瓶菌液摇匀分装至50ml离心管，每管装液量20ml，配平后4000rpm、4℃离心10min，弃上清，加等体积0.85％的生理盐水悬浮，相同条件下再次离心，弃上清液，得到湿菌体。(2)冻干方法湿菌体与一定配比的保护剂以1:10(w/v)的比例再悬浮，置于4℃冰箱预冻1h，再置于-20℃冰箱预冻1h至固化，然后转移到-80℃冰箱冻结1h。冻干机开机预冻5分钟左右至温度降为-55℃，将处理好的菌体转移至冻干机冻干12h(样品量大时间可适当延长)，即获得冻干粉。(3)存活率的计算冻干前的样品进行梯度稀释(10-6、10-7)平板计数，冻干后的冻干粉加生理盐水20ml，然后进行梯度稀释(10-6、10-7)平板计数，计算冻干后的存活率：存活率＝冻干后活菌数/冻干前活数×100％实施案例2乳酸片球菌冻干保护剂成分研究1、plackett-burman实验用minitab软件设计plackett-burman实验，做十二次实验根据存活率比较8个因子的显著性。按表1的配比配制冻干保护剂，共12组。其中，-1和1分别表示每个因子的高低两个不同水平，对应于表中的各因素-1、1即海藻糖80g/L、100g/L，甘油20g/L、25g/L，甘露醇20g/L、25g/L，可溶淀粉40g/L、50g/L，抗性淀粉40g/L、50g/L，乙酸钠2g/L、2.5g/L，硫酸锰1g/L、1.5g/L，茶粉2g/L、2.5g/L。实施例1中的湿菌体与配制好的冻干保护剂按照1:10的比例(常规比例)再悬浮，进行冻干，方法见实施例1。并对冻干前、冻干后的样品进行梯度稀释，并计数，计算冻干后的存活率，结果见表1。冻干前菌浓3.55×109CFU/mL表1plackett-burman实验设计及结果根据表1结果比较各因素显著性：表2plackett-burman实验各因素效应评价由表2可知各因素对存活率影响显著性排列顺序为：海藻糖＞甘露醇＞硫酸锰＞甘油＞可溶淀粉＞茶粉＞乙酸钠＞抗性淀粉，其中海藻糖的影响最为显著其次是甘露醇和硫酸锰，海藻糖t值为负说明对响应值有负效应，浓度应递减，甘露醇和硫酸锰为正，浓度应递增。选择显著性排列1,2,3位的因素作为保护剂的成分，分别为海藻糖，甘露醇及硫酸锰。2、最陡爬坡实验根据表2结果设计最陡爬坡实验(steepestascentdesign)以研究最大响应值的相应区间，最陡爬坡实验设计及结果如表3。冻干前存活率3.63×109CFU本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冻干保护剂，其特征在于，包含海藻糖、甘露醇和硫酸锰。

【技术特征摘要】
1.一种冻干保护剂，其特征在于，包含海藻糖、甘露醇和硫酸锰。2.根据权利要求1所述的冻干保护剂，其特征在于，包含以下组分：海藻糖60-80g/L；甘露醇30-50g/L；硫酸锰1-2g/L。3.根据权利要求1或2所述的冻干保护剂在制备乳酸菌冻干粉中的应用；优选地，乳酸菌选自乳酸片球菌、戊糖片球菌和植物乳杆菌。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：乳酸片球菌冻干保护剂包含：海藻糖73.31g/L，甘露醇38.68g/L，硫酸锰1.40g/L；戊糖片球菌冻干保护剂包含：海藻糖80.21g/L，甘露醇29.65g/L，硫酸锰1.20g/L；植物乳杆菌冻干保护剂包含：海藻糖59.82g/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小兵，陈蕾，张海峰，彭灿，李卉，林路英，
申请(专利权)人：深圳华大三生园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44