[发明专利]一种高活性双歧杆菌菌粉真空干燥生产工艺及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高活性双歧杆菌菌粉真空干燥生产工艺及应用，属于食品技术领域。

背景技术

双歧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。因此，从20世纪80年代起，双歧杆菌被广泛应用于发酵乳制品行业，并且应用于食品和膳食补充剂，在现代食品产业中具有广阔的市场前景。市售常见的双歧杆菌活菌产品有：酸奶、双歧杆菌片剂、双歧杆菌巧克力等，这些产品大多由双歧杆菌菌粉所制得。现阶段市售双歧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双歧杆菌菌粉，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双歧杆菌菌粉的制备成本。真空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，但真空干燥也拥有无法制备高存活率菌粉的缺点，因此提升双歧杆菌真空干燥存活率显得尤为重要。

专利CN201510872948.0、CN200310103234.0及CN201110147416.2提高双歧杆菌干燥存活率的方法多集中于双歧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双歧杆菌干燥存活率，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双歧杆菌真空干燥存活率低，提供一种高活性、强抗逆性双歧杆菌菌粉生产工艺，能显著提高双歧杆菌的真空干燥存活率和胃肠道耐受性，提供一种合适的双歧杆菌菌粉制备策略。

本发明的第一个目的是提供一种高活性、强抗逆性双歧杆菌菌粉的生产方法，所述方法是以非水溶性膳食纤维为介质添加至培养基中，培养双歧杆菌至形成生物膜，再收集双歧杆菌生物膜，进行真空干燥。

在本发明的一种实施方式中，所述双歧杆菌生物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包括谷物粉、豆类粉、果蔬粉、菌菇粉和膳食同源食物粉剂的一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，所述非水溶性膳食纤维包括黄豆粉、荞麦粉、芹菜粉、核桃壳粉、玉米粉、黑木耳粉、葡萄籽粉、山楂粉或猴头菇粉。

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，所述双歧杆菌包括假小链双歧杆菌、长双歧杆菌长亚种、长双歧杆菌婴儿亚种、青春双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、动物双歧杆菌动物亚种、或动物双歧杆菌乳亚种。

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。

在本发明的一种实施方式中，所述方法包括如下步骤：1)将双歧杆菌接种至含非水溶性膳食纤维的培养基中；(2)在氮气环境下，于pH5.8～6.2、35～37℃培养20～28h；(3)离心收集菌体；(4)按菌泥：干燥保护剂为1:1～3的质量比向菌泥中添加干燥保护剂，混匀；(5)将步骤(4)的混合物真空干燥。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中的培养基含有：酵母粉5g/L，无水乙酸钠5g/L，牛肉膏10g/L，无水葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，七水合硫酸镁0.5g/L，三水合磷酸氢二钾2.6g/L，一水合硫酸锰0.25g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，L-半胱氨酸盐酸盐0.5g/L，吐温-801g/L，黄豆粉10g/L。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)将双歧杆菌活化3代，按照体积比3-5％的接种比例，转接到10L发酵罐中，持续通入氮气，调整转速，37度恒定pH(pH＝6)培养24小时。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)在4℃下对双歧杆菌生物膜发酵液进行离心收集菌泥，离心条件为：转速为6000rpm/min，离心时间为10分钟，得到双歧杆菌菌泥。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(4)中干燥保护剂配方为：100g/L脱脂乳粉、30g/L海藻糖、30g/L蔗糖、0.5g/L半胱氨酸盐酸盐，pH为6.5。