[发明专利]一种纳豆芽胞杆菌高密度发酵培养基及其高密度发酵方法

说明书

本发明公开了一种纳豆芽胞杆菌高密度发酵培养基及其高密度发酵方法，该发酵培养基，包括大豆蛋白胨，酵母提取物，氯化钠，海藻糖，磷酸二氢钾，植物油。本发明的发酵方法包括将纳豆芽胞杆菌复苏培养得到摇瓶种子液，摇瓶种子液接入一级发酵罐进行一级发酵，将一级发酵液转接二级发酵罐进行二级发酵；将二级发酵液转接三级发酵罐进行三级级发酵；放罐离心，收集菌泥制备纳豆芽胞杆菌微生态制剂。本发明通过对培养基成分的优化以及对工业发酵罐生产过程中非营养性的工艺参数进行调整，得到高浓度菌液，提高活菌数量，离心浓缩后菌泥产量提高，缩短了工业生产的发酵周期，提高发酵结果的稳定性，降低工业发酵成本，对提高发酵工业产品质量奠定基础。

技术领域

本发明属于微生物发酵，具体涉及一种纳豆芽胞杆菌高密度发酵培养基及其发酵方法。

背景技术

纳豆芽胞杆菌是可用于饲料添加的益生菌之一，不仅具有无毒、无害、无致病性的优点，还能改善动物肠道内菌群，维持肠道生态平衡，从而增强动植物免疫力。近年来，微生态益生菌制剂的发展，能够避免抗生素滥用，广泛被用作“绿色”饲料添加剂应用到畜牧养殖业中，尤其在防止腹泻方面等具有广阔的发展前景。益生菌制剂是利用天然微生物，经过高密度发酵后进行一系列工艺干燥后制得的具有活性的微生物制剂，无毒，无物染，绿色健康的微生态制剂。

目前工业生产益生菌制剂常采用液态发酵工艺，尽管能实现大规模生产，但是就目前而言，设备昂贵、生产成本高、产量低下且不稳定、容易造成污染都是在液态发酵常常面临的问题，涉及纳豆芽胞杆菌发酵工艺的研究大部分以固态发酵为主，由于液态发酵研究过程中，发酵周期长，工作量大，设备要求高，因此国内尤其对于液态发酵过程中对以活菌数和芽胞率为优化的文章凤毛麟角，因此本实验室以提高纳豆芽胞杆菌活菌数和芽胞率为出发点，研究了适合纳豆芽胞杆菌发酵过程的工艺生产方案。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的纳豆芽胞杆菌产量低下、芽胞率低、发酵成本高、投入饲料发挥作用不明显等情况问题，本发明提供了一种能够有效并且适合纳豆芽胞杆菌生长的纳豆芽胞杆菌高密度发酵培养基。

本发明还提供一种纳豆芽胞杆菌高密度液体发酵的方法，通过模拟工业生产过程中三级发酵的条件进行探索，优化了三级发酵过程中非营养性因素，以达到工业生产过程中，提高菌泥产量，提高菌活力，改善根据生产工艺制备的益生菌制剂的效果和品质，达到大规模发酵生产并且应用于各大领域的作用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种通过优化发酵培养基提高活菌产量，包括大豆蛋白胨8-15g/L，酵母提取物5-8g/L，氯化钠2-5g/L，海藻糖5-10g/L，磷酸二氢钾0.5-1g/L，pH7.2-7.4。

作为优先，发酵罐发酵时添加植物油适量，约为培养基总质量的0.01％-0.03％，具体根据泡沫量添加。植物油的主要作用是作为消泡剂，大量发酵时需要添加。

以上培养基作为优选，所述发酵培养基灭菌过程中，由于灭菌时间过长易对培养基造成营养物质的破坏，灭菌温度为不低于121℃且不高于125℃，灭菌20-30min，待灭菌结束后，罐压缓慢降压至100-105℃左右，通入空气，始终保持罐内气压为正压，温度降至70-80℃左右，打开夹套排污，通入冷水自动控温至34-36℃。

本发明所述的发酵培养基进行纳豆芽胞杆菌高密度液体发酵的方法，包括如下步骤：

(1)将纳豆芽胞杆菌从菌种管进行复苏。

(2)制备斜面种子，将复苏的菌株培养箱培养用于摇瓶发酵；

(3)将斜面种子加入生理盐水后全部刮下后接种到摇瓶中培养得到摇瓶种子液，所述摇瓶中为纳豆芽胞杆菌高密度发酵培养基；

(4)摇瓶种子液接入一级发酵罐进行一级发酵。

(5)将一级发酵液加压转接二级发酵罐，进行二级发酵；