[发明专利]一种高活性乳杆菌菌粉喷雾干燥生产工艺及应用

说明书

本发明公开了一种高活性乳杆菌菌粉喷雾干燥生产工艺及应用，属于食品技术领域。本发明以非水溶性膳食纤维为固相载体，发酵生产乳杆菌生物膜菌体；发酵后收集菌泥与干燥保护剂混合，喷雾干燥制备乳杆菌菌粉。利用该发明方法的乳杆菌喷雾干燥存活率在50％之上，菌粉活菌数最高可达到5×1010cfu/g以上，相对于非生物膜状态的乳杆菌喷雾干燥存活率提高了50倍以上。本发明解决了开发高活性乳杆菌菌粉的关键共性技术问题，制备的乳杆菌菌粉可以应用于发酵剂和固体饮料等产品形式中。

技术领域

本发明涉及一种高活性乳杆菌菌粉喷雾干燥生产工艺及应用，属于食品技术领域。

背景技术

乳杆菌是人体及动物肠道内的固有菌群，在肠道微生态稳定及宿主生理功能调节方面具有重要作用。市售常见的乳杆菌活菌产品有：乳杆菌固体饮料、乳杆菌发酵乳制品等，这些产品大多由乳杆菌菌粉所制得。现阶段市售乳杆菌菌粉多由冷冻干燥的方式来制得，冷冻干燥尽管能获得较高存活率的乳杆菌菌粉，但冷冻干燥存在着生产设备要求高、干燥过程中耗能高、产量低等缺点，这些问题极大地提升了乳杆菌菌粉的制备成本。喷雾干燥相比冷冻干燥具有操作简便、设备要求低，生产成本低等优点，因此喷雾干燥制备乳杆菌菌剂比起真空冷冻干燥需要的时间更短、且更节省经济成本，故而在工业上利用喷雾干燥是益生菌制剂技术。但是由于喷雾干燥过程中溶液会充分混合高温空气，使得菌液温度急剧升高，从而导致乳杆菌大量死亡，因此提升乳杆菌喷雾干燥存活率显得尤为重要，如何最大程度的提高乳杆菌存活率。

专利CN106520633A、CN102453681A、CN103648511A及CN104498360A提高乳杆菌干燥存活率的方法多集中于乳杆菌干燥保护剂配方的研究，通过糖、蛋白质、盐等物质的筛选来优化干燥保护剂配方从而提高干燥存活率。干燥保护剂配方的优化、干燥工艺条件的改良、微胶囊化技术的应用尽管能一定程度上提高乳杆菌干燥存活率，但上述方法的提高程度有限，且操作步骤繁琐，不适于大规模的工业化应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服乳杆菌喷雾干燥存活率低，提供一种高活性、强抗逆性乳杆菌菌粉生产工艺，能显著提高乳杆菌的喷雾干燥存活率和贮藏稳定性，提供一种合适的乳杆菌菌粉制备策略。

本发明的第一个目的是提供一种乳杆菌菌粉的制备方法，是先制备乳杆菌生物膜，再对乳杆菌生物膜进行喷雾干燥。

在本发明的一种实施方式中，所述生物膜是乳杆菌菌体细胞形成的有组织的细菌群。

在本发明的一种实施方式中，所述乳杆菌菌膜是在含有非水溶性膳食纤维的培养基中培养获得。

在本发明的一种实施方式中，所述非水溶性膳食纤维为纤维素、木质素或半纤维。

在本发明的一种实施方式中，所述非水溶性膳食纤维包括谷物粉、豆粉、果蔬粉、菌菇粉和膳食同源粉剂的一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，所述非水溶性膳食纤维包括燕麦麸皮粉，麦麸粉，玉米糠粉，核桃壳粉，葛根粉，猴头菇粉，木耳粉，菊芋粉和燕麦粉的一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，所述非水溶性膳食纤维的含量为10～30g/L。

在本发明的一种实施方式中，所述乳杆菌包括罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、约氏乳杆菌、格氏乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌、卷曲乳杆菌、唾液乳杆菌、清酒乳杆菌、德氏乳杆菌、瑞士乳杆菌等。

在本发明的一种实施方式中，所述培养基含有：酵母粉5～8g/L，无水乙酸钠5～8g/L，牛肉膏10～16g/L，无水葡萄糖20～30g/L，蛋白胨10～16g/L，七水合硫酸镁0.5～0.8g/L，磷酸氢二钾2～3g/L，一水合硫酸锰0.25～0.4g/L，柠檬酸氢二铵2～3g/L，L-半胱氨酸盐酸盐0.5～1.0g/L，吐温-801g/L，非水溶性膳食纤维10～30g/L。