[发明专利]一种发酵乳用高效发酵剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及乳酸菌的高密度培养、发酵剂的冷冻真空干燥与包装及保藏，即高效发酵剂制备方法。

背景技术

高密度培养技术(High Cell Density Cultivation / high cell density fermentation)，即高密度发酵技术， 是一种显著提高生物量进而提高生产效率的重要生物技术。由于菌株之间的差异很大，目前对不同菌株的高密度标准不同。一般指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养 10 倍以上时称之为高密度培养。不同的菌株可通过不同的培养方法和条件或装置，使菌体密度或代谢产物在培养液中的浓度较之传统培养方式有显著提高，从而减少培养体积，缩短生产周期，达到提高特定产物产量和产率之目的。最终实现减少设备投资，降低生产成本，提高产品的市场竞争力。

改进型半连续培养（modified semi-continuous culture）指在微生物培养过程中，当菌体生长处于对数生长期时按一定比例转到（或加入）新的未接种的培养基中继续培养，如此反复，称之谓改进型半连续培养。改进型半连续培养保持乳酸菌始终处于活跃的细胞繁殖时期，同时补充新的培养基营养成份和稀释代谢产生的有害物质以达到菌体高密度积累之目的。该发明技术具有方法简便，过程中无需调节溶氧及pH值之特点。

保护剂具有对微生物的防冷冻和防脱水之功效，特别是降低在冷冻过程中冰晶对细胞的损伤。目前，对乳酸菌的冷冻刺激反应及其适应性的深层机理研究不是很多。一般认为，冷冻过程对乳酸菌的生理影响主要表现三个方面：一是细胞膜的流动性下降，进而影响细胞的代谢活性；二是影响乳酸菌DNA和RNA二级结构的稳定性及酶的活性，进而影响DNA的复制、转录和翻译效率；三是冰晶的形成造成对细胞的物理损伤等。乳酸菌的保护剂目前根据其渗透性可分非渗透性保护剂（如多羟基化合物、多糖等），半渗透性保护剂（如单糖、二糖、氨基酸等），渗透性保护剂（如甘油、二甲基亚砜等）及生物活性因子（如维生素、核苷酸及氨基酸等）。

冷冻真空干燥的原理是将待保藏的微生物细胞悬浮液冻结后，在真空下使冰升华，使之达到干燥和便于保藏和使用之目的。无菌真空包装的原理是隔绝空气中的氧和水份，使细胞处于休眠状态，有利于发酵剂的长期保藏。

目前，关于发酵剂生产的研究已有少量报道，涉及其生产工艺与专用设备。本发明技术不同于已报道生产方法的主要特征是：根据微生物生理及生化特点，开发出改进型半连续培养技术及发酵剂制备与保藏方法。用这种方法生产的发酵剂与其他方法生产的发酵剂相比具有活菌存活率高、生物活性高、保存期长、接种量少等特点。

发明内容

本发明发明提供一种发酵乳用高效发酵剂的制备方法，通过开发改进型半连续培养技术及发酵剂制备与保藏方法，达到提高发酵剂的菌浓与细胞活性，减少发酵所用时间，简化生产操作，降低生产成本之目的。进而实现本公司发酵剂的自主生产使用，从根本上扭转对进口发酵剂的依赖，实现更大的社会与经济效益。

一种发酵乳用高效发酵剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤: 培养基配制、种子活化与改进型半连续培养、保护剂添加、冷冻真空干燥及无菌真空包装。

一种发酵乳用高效发酵剂的制备方法，包括以下步骤: 培养基配制好后，按0.01-10%（W/V）的接种量接乳酸菌菌种干粉于培养基中，35-45 ^oC下静置培养2-18 h至充分凝乳进行活化；活化种子按1-100 % （V：V）接入新的含1-15%全脂奶或脱脂奶的培养基中，35-45 ^oC，调控pH5-8扩大培养1-10 h至凝乳，重复扩大培养1-5次；按0.0001-1%（W/V）加入保护剂并混合均匀，冷冻真空干燥及无菌真空包装，即得。