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一种以玉米浆干粉水溶性成分为氮源的乳双歧杆菌发酵培养基制造技术

技术编号:44058871 阅读:3 留言:0更新日期:2025-01-17 16:00
本申请属于发酵工程技术领域,具体公开了一种乳双歧杆菌的低成本发酵培养基。目前乳双歧杆菌杆菌培养基大多采用MRS培养基,其氮源有牛肉浸粉、酵母浸粉、蛋白胨等,基于上述氮源的MRS培养基价格昂贵,规模化产业成本较高。在微生物发酵产业中,发酵培养基的成本约占发酵生产成本的三分之一,MRS培养基主要成本就是氮源这一项,降低氮源的成本即可降低发酵生产成本。玉米浆干粉就是适合用于双歧杆菌杆菌培养基的植物性氮源,其含有丰富的可溶性蛋白、氨基酸、维生素、无机盐等,蛋白质含量约40%,其营养成本符合乳双歧杆菌繁殖需求。玉米浆干粉价格低廉,其采购价格仅为牛肉浸粉、蛋白胨的十分之一或更低,可以降低规模化工业生产成本。本发明专利技术的培养基配方为低聚半乳糖10‑20g/L、一水合葡萄糖5‑10g/L、玉米浆干粉30‑40g/L、酵母蛋白胨5‑10g/L、无水乙酸钠1‑3g/L。本发明专利技术用玉米浆干粉水溶性成分作为培养基主要氮源,通过本发明专利技术的应用,可以在乳双歧杆菌生产中实现资源的可持续利用和提高产量的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发酵工程领域,更具体地说,它涉及一种用玉米浆干粉水溶性成分为氮源的乳双歧杆菌发酵培养基。


技术介绍

1、乳双歧杆菌是人和许多哺乳动物肠道中的优势菌之一,也是定植于人体肠道内常见的益生菌。乳双歧杆菌是人和动物肠道中重要的生理性细菌。参与免疫、营养、消化和保护等一系列的生理过程,发挥着重要的功能。乳双歧杆菌可迅速在肠粘膜定植,形成有益菌屏障,密布于肠粘膜上形成菌膜,使致病菌无法定植。乳双歧杆菌产生的醋酸、乳酸使肠道ph值降低,达到抑制腐生菌的目的。乳双歧杆菌产生似细菌素的蛋白质,有一定的杀菌作用。乳双歧杆菌发酵乳糖产生半乳糖,是构成脑神经系统中脑脊脂的成分,与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。可提高“乳糖不耐症”患者对乳制品的利用率。

2、乳双歧杆菌培养基目前大多采用mrs培养基,mrs培养基因采用牛肉浸粉、酵母浸粉、蛋白胨等氮源,价格昂贵,规模化生产终端产品成本过高,不利于竞争;mrs培养基中磷酸缓冲盐易降低冷冻干燥时乳双歧杆菌的存活率;mrs培养基较多无机盐成分带入终端产品,和现代健康食品低盐的健康理念相悖;mrs培养基中l-半胱氨酸盐酸盐高温灭菌产生刺激气味。说了这么多mrs培养基的弊端,那么有没有解决方法?本专利技术为解决以上多个问题提供了答案,用玉米浆干粉水溶性成分替代mrs培养基中部分或者全部牛肉浸粉、酵母浸粉、蛋白胨,通过使用玉米浆干粉水溶性成分制作培养基,可解决乳双歧杆菌无法吸收的玉米浆干粉大分子水不溶性成分造成终端产品的奇特的味道和气味,由于玉米浆干粉水溶性成分特殊的营养成分,该方案无需添加磷酸缓冲盐、无机盐及l-半胱氨酸盐酸盐。玉米浆干粉为玉米加工的副产物,成本低廉,储存和运输方便,近年来,国内厂家获得食品原料生产的许可,这也为本专利技术方案的在食品领域的使用提供了政策保障。玉米浆干粉作为价格低廉的氮源的解决方案会推广应用到乳酸菌发酵的各个领域,前景广阔。


技术实现思路

1、本专利技术的目的为乳双歧杆菌发酵生产中提供一种廉价氮源的培养基。

2、本专利技术以玉米浆干粉水溶性成分为优质氮源制作培养基,玉米浆干粉水溶性成分通过以下技术方案制备:

3、取配方量玉米浆干粉,用2-4倍量纯化水室温湿润浸泡1小时,超声10min(频率40khz),先120目滤网过滤,然后离心5000rpm,水不溶性成分即离心残渣弃去,取水溶性清液备用。

4、发酵培养基配制:备用玉米浆干粉水溶性清液加入配方量低聚半乳糖、一水合葡萄糖、酵母蛋白胨、无水乙酸钠以及纯化水,搅拌均匀,121℃灭菌15分钟,降温后用氢氧化钠调整ph至7.0,备用。

5、本专利技术提供的乳双歧杆菌发酵方法,采用如下的技术方案:

6、一种乳双歧杆菌发酵方法,包括:

7、将乳双歧杆菌菌种接种到固体培养基上进行活化;

8、将经过活化的所述菌种移种到一级液体培养基中进行扩培;

9、将经过扩培的所述菌种移种到二级液体培养基中进行发酵,发酵液过滤得到乳双歧杆菌菌泥。

10、所述二级液体培养基配方为低聚半乳糖10-20g/l、一水合葡萄糖5-10g/l、玉米浆干粉30-40g/l、酵母蛋白胨5-10g/l、无水乙酸钠1-3g/l。

11、优选后的二级液体培养基配方为低聚半乳糖15g/l、一水合葡萄糖7g/l、玉米浆干粉35g/l、酵母蛋白胨7g/l、无水乙酸钠2g/l。

12、在发酵过程中,向所述二级液体培养基补充氢氧化钠,并控制二级液体培养基ph在5.5-6.5。

13、在一个具体的可实施方案中,包括:

14、s1、取菌种按体积比为1:10的比例接种到固体培养基上,之后置于37℃无氧的环境下活化24h;

15、s2、将经活化的菌种按照60cm2固体培养基接种300ml液体培养基的接种比例移种到一级液体培养基中,之后置于37℃无氧的环境下扩培12h;

16、s3、将经扩培的菌种按照1vol%的接种量移种到二级液体培养基中,之后置于37℃无氧的环境下发酵15-20h;在发酵过程中,发酵罐通入氮气,并向二级液体培养基中流加3m氢氧化钠,控制二级液体培养基的ph在5.5-6.5;

17、s4、发酵大于15h,发酵液取样并检测od600,当od600不再增加,即可判断为发酵终点并停止发酵。发酵液检测活菌数;

18、s5、将s4步骤所得发酵液通过管式离心机离心。

19、菌泥下一步流向,本专利技术申请不作论述。

20、通过采用上述技术方案,优化了乳双歧杆菌的发酵培养工艺,有利于获得理想的乳双歧杆菌发酵培养效果。

21、在一个具体的可实施方案中,所述s3中,发酵时以60-100rpm速度对二级液体培养基进行搅拌。

22、在一个具体的可实施方案中,所述s3中,通过加入氢氧化钠的方式控制第二液体培养基的ph值。

23、通过采用上述技术方案,氢氧化钠能够有效调整二级液体培养基的ph值。

24、在一个具体的可实施方案中,所述s5中,采用玉米浆干粉水溶性成分配制培养基,所得菌泥培养基残留物质较少。如玉米浆干粉不加区分直接配制培养基,也可以完成发酵程序,但菌泥中残留了玉米浆干粉中的纤维,大分子蛋白等水不溶物,所得菌泥重量多出20%-30%(包含多吸附的水分),但所得活菌数反而下降。玉米浆干粉水不溶性残留物对后续工艺的不良影响还体现在,(1)、过多的菌泥所需保护剂增加冷冻干燥时增加能耗,增加成本;(2)、玉米浆干粉水不溶性残留物有玉米浆干粉特殊的味道,会影响冻干后成品的口感。

25、在一个具体的可实施方案中,所述一级液体培养基采用常规mrs培养基配方,按常规方法制备而成。一级液体培养基用量小成本占比小、对最终产品成本影响不大,本专利技术申请不作详细说明。

26、综上所述,本申请至少具有以下有益技术效果之一。

27、1、本申请乳双歧杆菌发酵培养基使用廉价玉米浆干粉取代或者部分取代昂贵的牛肉浸粉、酵母浸粉、蛋白胨的解决方案,极大的降低了乳双歧杆菌发酵生产时物料成本投入,从而降低乳双歧杆菌规模化工业生产成本。

28、2、本申请通过玉米浆干粉水溶性成分配制乳双歧杆菌发酵培养基,玉米浆干粉水溶性成分有大量氨基酸成分,对酸碱有良好缓冲作用,培养基无需添加磷酸盐,有利于提高后续冷冻干燥时活菌的存活率。

29、3、本申请通过玉米浆干粉水溶性成分配制乳双歧杆菌发酵培养基,玉米浆干粉水溶性成分有钙、镁、锰等无机盐,为乳双歧杆菌生长必须,培养基无需添加额外无机盐,终端产品符合现代低盐健康理念。

30、4、本申请通过玉米浆干粉水溶性成分配制乳双歧杆菌发酵培养基,玉米浆干粉水溶性成分提供了足够多的小分子蛋白质、氨基酸,因而培养基中无需添加l-半胱氨酸盐酸盐,高温灭菌时不会产生刺激气味。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用玉米浆干粉水溶性成分为主要氮源的乳双歧杆菌发酵培养基,其特征在于:培养基配方:低聚半乳糖10-20g/L、一水合葡萄糖5-10g/L、玉米浆干粉30-40g/L、酵母蛋白胨5-10g/L、无水乙酸钠1-3g/L。

2.根据权利要求1所述的用玉米浆干粉水溶性成分作为主要氮源的乳双歧杆菌发酵培养基,其特征在于:培养基配方:低聚半乳糖15g/L、一水合葡萄糖7g/L、玉米浆干粉35g/L、酵母蛋白胨7g/L、无水乙酸钠2g/L。

3.根据权利要求1所述的用玉米浆干粉水溶性成分作为主要氮源的乳双歧杆菌发酵培养基,其特征在于:培养基配方以玉米浆干粉水溶性成分为主要氮源,玉米浆干粉水溶性成本制备由玉米浆干粉作为主要原料制备,其工艺为玉米浆干粉用2-4倍量纯化水室温浸泡1小时,超声10min(频率40KHZ),离心(5000rpm),取水溶性清液配制培养基,水不溶性成分即离心残渣弃去。

4.根据权利要求3所述的玉米浆干粉预处理工艺,其特征在于:以玉米浆干粉水溶性成分制作培养基,玉米浆干粉水溶性主要有小分子蛋白、氨基酸、维生素、钙元素、镁元素等,为乳双歧杆菌生长提供以上营养物质;水不溶性成分主要有大分子蛋白及纤维素,这些物质不能被乳双歧杆菌生长吸收利用,菌泥采集时会增加的重量,相应活菌数因重量增加被动稀释下降;去除水不溶成分同时可以去除玉米浆干粉特殊的味道带入最终产品。

5.根据权利要求3所述的玉米浆干粉预处理工艺及要求4所述的玉米浆干粉水溶性成分制作培养基,其特征在于:玉米浆干粉水溶性含有无机盐,培养基无需额外添加钠、镁、锰等无机盐;有大量小分子蛋白及氨基酸构成对酸碱良好的缓冲,培养基无需添加磷酸盐作为酸碱缓冲。

6.根据权利要求3所述的玉米浆干粉预处理工艺及要求4所述的玉米浆干粉水溶性成分制作培养基,其特征在于:培养基用玉米浆干粉水溶性成分作氮源,其终端产品性状气味和MRS培养基发酵终端产品相似,终端产品无玉米浆干粉不溶物残留,无玉米浆干粉特殊的气味。

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【技术特征摘要】

1.一种用玉米浆干粉水溶性成分为主要氮源的乳双歧杆菌发酵培养基,其特征在于:培养基配方:低聚半乳糖10-20g/l、一水合葡萄糖5-10g/l、玉米浆干粉30-40g/l、酵母蛋白胨5-10g/l、无水乙酸钠1-3g/l。

2.根据权利要求1所述的用玉米浆干粉水溶性成分作为主要氮源的乳双歧杆菌发酵培养基,其特征在于:培养基配方:低聚半乳糖15g/l、一水合葡萄糖7g/l、玉米浆干粉35g/l、酵母蛋白胨7g/l、无水乙酸钠2g/l。

3.根据权利要求1所述的用玉米浆干粉水溶性成分作为主要氮源的乳双歧杆菌发酵培养基,其特征在于:培养基配方以玉米浆干粉水溶性成分为主要氮源,玉米浆干粉水溶性成本制备由玉米浆干粉作为主要原料制备,其工艺为玉米浆干粉用2-4倍量纯化水室温浸泡1小时,超声10min(频率40khz),离心(5000rpm),取水溶性清液配制培养基,水不溶性成分即离心残渣弃去。

4.根据权利要求3所述的玉米浆干粉预处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:李珍益周国华陆惠刚颜利清
申请(专利权)人:江苏德禧生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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