专利名称：一种高效微胶囊发酵剂储存保护液的制作方法
技术领域：
本发明为一种高效微胶囊发酵剂储存保护液配方，属于生物工程技术领域。
背景技术：
随着我国发酵食品行业的快速发展，对发酵剂行业提出了新的要求，需求量连年 上升。目前我国大多数大型乳品加工企业采用国外进口的直投式酸奶发酵剂，其质量稳定、 生产易行且菌体密度可达到lO^cfu/g，然而价格昂贵，生产成本大。因此小型和中型乳品 加工企业生产酸奶时只能采用成本较低的传统继代式酸奶发酵剂，由于在传代过程中的污 染及各种菌种比例失衡等原因导致产品质量较差。微胶囊发酵剂是发酵剂的一次革新，使 用天然的或合成的高分子材料将乳酸菌包裹在半透性或密封囊膜的微型胶囊内，在适当条 件下，乳酸菌释放出来。采用微胶囊技术将乳酸菌菌体进行包埋，增强了菌体对外界环境因 素的抵抗能力，显著提高菌体在低温保存期和到达肠道后的存活率，使乳酸菌更好地起到 有益于健康的作用。将微胶囊发酵剂用于发酵乳品的生产意义深远。在微胶囊发酵剂的贮 存、运输、销售等过程中，存在胶囊中的菌体会逐渐减少，胶囊强度下降甚至破碎的问题，以 致降低发酵剂质量，影响食品发酵效果。如何保存胶囊发酵剂使菌体保持最大的活菌量和 胶囊的强度是个丞待解决的问题，目前研究还未见有人研究。本发明针对这个问题进行了 深入研究，研制出一种能够有效保护胶囊发酵剂的储存保护液。
发明内容
技术问题本发明的目的是针对胶囊发酵剂的储存、运输和销售过程中胶囊发酵剂 中活菌量下降和胶囊强度下降的问题，研制出一种微胶囊发酵剂储存保护液。微胶囊发酵 剂在此储存保护液中能够有效的降低活菌量和强度的下降，延长发酵剂的使用期限，从根 本上解决微胶囊发酵剂的储存问题，是一种高效的微胶囊发酵剂储存保护液。技术方案本发明是一种高效的微胶囊发酵剂储存保护液，由氯化钠、葡糖糖，蔗糖、甘油和 碳酸钙组成。其最佳配方比为，氯化钠0. 9 %，葡糖糖3 %，蔗糖5 %，甘油10 %，碳酸钙 0. 2%。有益效果本发明针对在微胶囊发酵剂的贮存、运输、销售等过程中，胶囊中的菌体会逐渐减 少，以致降低发酵剂质量，影响食品发酵效果。在本发明的储存保护液中，能够有效保护微 胶囊发酵剂，延长发酵剂的储存和使用期限。提高我国胶囊发酵剂产品的国际竞争力，促进 发酵食品工业的可持续发展，增加食品加工业对国民经济、社会发展的贡献。对乳品生产行 业而言则具有大意义，可以提高我国发酵乳制品生产的科技水平，增强企业技术原创力，提 高科技含量，优化产品结构，改良现有乳品生产工艺，降低生产成本。本发明的主要优点和积极效果如下
1、微胶囊发酵剂在本发明的储存保护液中能够有效的降低胶囊中活菌数量的下降和胶囊强度的降低，延长了高密度的微胶囊发酵剂的使用期限。2、本储存保护液配方简单，成本较低，且所有组分都可以安全食用。3、本配方的发明，能够提高我国发酵剂的国际竞争力，并能促进发酵食品工业的 可持续发展。
四
图1胶囊发酵剂在储存保护液和无菌水中的活菌数和胶囊强度的变化曲线
■储存液中菌体密度；□无菌水中菌体密度；▲储存液中胶囊强度；Δ无菌水中 胶囊强度
五具体实施例方式根据前人对游离菌体保存时使用的保护剂的基础之上，并结合本课题对胶囊强 度影响因素研究的结果，选用生理盐水为基础的保护液，在其中添加一些糖分、甘油和碳 酸钙，首先进行单因素实验，以生理盐水为基础，在其中添加不同含量的葡萄糖(1%、3%、 5%,7%,9% )、蔗糖(1%、3%、5%、7%、9% )、甘油(5 %、10 %、15 %、20 % )和碳酸钙 (0. 05%,0. 1%,0.2%,0.3%,0.4% ),研究这些因素对胶囊中菌体活性和胶囊强度的影 响。按照设计配制储存保护液，121°C灭菌20分钟后，将制备好的高密度微胶囊发酵剂放入 储存保护液中于4°C条件下保存一个月，采用化学破囊方法进行胶囊破碎，然后通过平板法 计算胶囊内的菌体数量，胶囊强度采用正面按压法进行测量，通过菌体浓度和胶囊强度变 化确定各因素的最好的保护效果的浓度。单因素研究结果表明，葡萄糖的添加能够对菌体 活性有保护作用，但浓度的变化对菌体活性保护影响不大，对胶囊强度影响不大，从降低成 本和对菌体保护作用的综合角度，选用葡萄糖的浓度为3%。蔗糖、甘油和碳酸钙的浓度的 变化对菌体密度和胶囊强度的变化有较大影响。单因素实验结果还显示了蔗糖的较佳浓度 为5%，甘油的较佳浓度为15%，碳酸钙的较佳浓度为0. 2%。在单因素分析的基础上，选用 蔗糖、甘油和碳酸钙三个因素，设计3因素3水平正交试验L9 (33)，将制备好的高密度微胶 囊发酵剂放入按正交设计的储存保护液中于4°C条件下保存一个月，采用化学破囊方法进 行胶囊破碎，然后通过平板法计算每克胶囊内的菌体数量，采用正面按压法测量胶囊强度， 通过菌体浓度和胶囊强度变化和级差分析来确定最佳储存液配方，具体的实验设计方案和 结果如表1和表2所示。表IL9 (33)正交实验因素与水平表
水平-m-
__A蔗糖(％)_B甘油(％)_C CaC03 (%)_
-310α
25150.2
_3_7 __20_α_3_表2L9 (33)正交实验方案及结果 从极差R的大小可得知，影响菌体浓度的主要因素是蔗糖含量，其次是甘油和碳 酸钙含量，各因素的主次顺序是A > B > C，最佳的储存液配方为A2B2C3 ；影响胶囊强度的主 要因素是碳酸钙含量，其次是甘油和蔗糖含量，各因素的主次顺序是C > A > B，最佳的储 存液配方为A2BiC2 ；碳酸钙是菌体活性的次要影响因素，但对胶囊强度是主要影响因素，考 虑各因素对菌体活性和胶囊强度的综合影响，同时要降低成本，最终确定最佳的储存保护 液配方为A2BiC2。综合单因素的实验结果，储存保护液的最终配方为氯化钠0. 9%，葡糖糖 3%，蔗糖5%，甘油10%，碳酸钙0.2%。按照此配方用去留子水配制储存保护液，置于121°C灭菌20min，然后将制备好 的高密度(菌体密度为Lexio^cfu/g)微胶囊发酵剂放入储存保护液中于4°C条件下 保存，同时无菌水做储存液进行比较。每个四周对胶囊中菌体密度和胶囊强度进行检测， 菌体密度和胶囊强度的变化见图1。从图1可以看出，储存保护液对胶囊中菌体活性有很 好的保护效果，24周后胶囊中菌体密度为2. 4X 101(lCfU/g，而无菌水中胶囊的菌体密度为 3.8X103cfu/g;从图1中还可以看出，储存保护液可以有效的减缓胶囊强度的降低，24周 后，储存液中的胶囊强度为2. 05N,无菌水中的胶囊强度仅为1. 12N。以上结果表明，本发明的胶囊储存保护液的配方具有很好的保护胶囊中菌体活性，并能有效的减缓胶囊强度的降 低。本发明能够有效延长胶囊发酵剂的储存和使用期限，并提高我国胶囊发酵剂产品的国 际竞争力。
权利要求
一种高效微胶囊发酵剂储存保护液配方，其特征在于，由氯化钠、葡萄糖、蔗糖、甘油和碳酸钙组成。
2.根据权利要求1所述的保护液配方，其质量比为，氯化钠0.9%，葡萄糖3%，蔗糖 5%，甘油10%，碳酸钙0.2%。
全文摘要
本发明为一种高效微胶囊发酵剂储存保护液配方，属于生物工程技术领域。由氯化钠、葡萄糖、蔗糖、甘油、碳酸钙等配制而成，最佳配方比为，氯化钠0.9％，葡萄糖3％，蔗糖5％，甘油10％，碳酸钙0.2％。本发明能够解决微胶囊发酵剂的储存问题，有效的延长发酵剂的使用期限。
文档编号A23C9/12GK101869138SQ20101018571
公开日2010年10月27日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者刘小莉, 单成俊, 周剑忠, 张丽霞, 李莹, 王英, 黄开红, 黄自苏 申请人:江苏省农业科学院