[发明专利]益生菌高密度培养过程中的化学去胁迫技术

说明书

技术领域

本发明所描述的技术方法，可以应用于两株益生菌——嗜酸乳杆菌(L.acidophillus)或两歧双歧杆菌(B.bifidum)的高密度生产，提高活菌的整体水平。而这两株益生菌，是生产功能性乳制品、保健食品的重要原料之一。

背景技术

一些细菌(例如乳杆菌属和双歧杆菌属)具有优良的功能特性，可以为人类提供特殊的、有用的作用(例如保健作用)，因而被人们称之为益生菌。但是，被人类摄入的益生菌，只有在达到一定的数量水平时，才能产生相应的保健作用。所以，以益生菌为功能成分的功能性乳制品或者保健食品，需要将益生菌的活菌体保持在一定水平。故此，益生菌的高密度培养、生产技术，可以增加益生菌活菌体的总量或者是在单位体积中的数量水平，是当前食品技术开发中的关键技术问题。本发明为两株益生菌的高密度培养提供一个新的技术方法，即利用化学物质所产生的化学反应，部分消除两株益生菌在高密度培养过程中所要承受的胁迫作用，简单但有效的达到提高发益生菌酵液中活菌整体水平的目的，这个技术可以简称为化学去胁迫技术。

发明内容

在嗜酸乳杆菌的高密度生产过程中，由于嗜酸乳杆菌繁殖而产生乳酸，导致了发酵液的pH下降，对嗜酸乳杆菌产生相应的胁迫作用。pH的变化程度与嗜酸乳杆菌的水平相关，并最终影响到嗜酸乳杆菌的进一步增殖。利用碱性盐(碳酸钙或者是柠檬酸钠)的作用，对乳酸进行中和反应(反应发生的方式如下)，可以部分消除乳酸对嗜酸乳杆的胁迫作用，有利于嗜酸乳杆菌的进一步增殖。

反应1：碳酸钙+乳酸→乳酸钙+二氧化碳+水

反应2：

双歧杆菌是严格厌氧，在好气条件下不能增殖。在两歧双歧杆菌的高密度生产过程中，由于氧气对两歧双歧杆菌具有毒性作用，因此发酵液中氧气的残留，就对两歧双歧杆菌产生胁迫作用，直接影响到两歧双歧杆菌的增殖。利用抗氧化作用较强的抗氧化剂(抗坏血酸或者是异抗坏血酸)，与残留的溶氧发生反应(反应方式如下)，可以降低溶氧的水平，从而有利于两歧双歧杆菌的高密度增殖。

反应1：抗坏血酸+氧→脱氢抗坏血酸+水

反应2：异抗坏血酸+氧→脱氢异抗坏血酸+水

本发明所涉及到的技术路线是：

(1)嗜酸乳杆菌的高密度培养方法1

1)配制1.6L的12％脱脂乳培养基。

2)在培养基中添加20％的柠檬酸钠溶液或者是碳酸钙固体。如果是加入柠檬酸钠溶液，则柠檬酸钠溶液添加至培养基的pH达到6.9；如果是加入碳酸钙固体，则碳酸钙加入量为5g·L^-1。

3)按照115℃×15min的灭菌条件灭菌处理培养基。

4)灭菌后冷却，按2％的量在培养基中接种嗜酸乳杆菌，然后在5.0L的发酵罐中进行发酵培养。

5)培养条件为37℃、搅拌速度为100r·min^-1，培养时间为19h。

6)培养完成后，采用平板计数法分析发酵液中的嗜酸乳杆菌活菌数，并且与对照样比较。

(2)嗜酸乳杆菌的高密度培养方法2

1)配制1.6L的12％脱脂乳培养基，并且按照115℃×15min的灭菌条件进行灭菌处理。

2)灭菌后冷却，按2％的量接种嗜酸乳杆菌，在5.0L发酵罐中进行发酵培养。

3)培养条件为37℃、搅拌速度为100r·min^-1，总培养时间为19h。

4)培养8h时，向培养基中添加灭菌的20％柠檬酸钠溶液，柠檬酸钠溶液添加至培养基pH为5.9。

5)继续培养11h，完成后采用平板计数法分析发酵液中的嗜酸乳杆菌活菌数，并且与对照样比较。

(3)两歧双歧杆菌高密度培养方法

1)配制1.6L的12％脱脂乳培养基。

2)向培养基中添加异抗坏血酸钠或是抗坏血酸钠，加入量分别达到3.2g·L^-1或者是1.6g·L^-1，按照115℃×15min的灭菌条件进行灭菌处理。

3)灭菌后冷却，按5％的接种量接种两歧双歧杆菌，在37℃、100r·min^-1条件下培养24h。

4)培养完成后，采用平板计数法分析发酵液中的两歧双歧杆菌活菌数，并且与对照样比较。

本发明应用于发酵罐培养益生菌时的结果如下：

化学去胁迫技术培养两株益生菌的发酵罐培养结果

发酵液中益生菌活菌体水平的评价方法

活菌数的测定，主要采用传统的平板计数法