一种提升短链脂肪酸含量的菌种组合物及其应用的制作方法

本发明涉及微生物发酵领域，尤其涉及一种提升短链脂肪酸含量的菌种组合物及其应用。

背景技术：

1、短链脂肪酸(short-chain fatty acids,scfa)，也称挥发性脂肪酸（volatilefatty acids,vfa），根据碳原子数中碳原子的多少，把碳原子数为1～6的有机脂肪酸称为短链脂肪酸。人体内的scfas主要由结肠内乳酸菌、双歧杆菌等有益菌群利用膳食纤维、抗性淀粉、低聚糖等不易消化的碳水化合物酵解产生。以乙酸、丙酸、丁酸三者为主，结肠内三者占比大约为60：20：20。scfa具有调节肠道菌群平衡、改善肠道功能、促进结肠上皮细胞增殖与粘膜生长、调节肠免疫功能、维持水电解质平衡、抗炎、抗肿瘤及调控基因表达等功效。今年来已有大量学术杂志及临床医学杂志描述了scfa的多种保健功效及用于各种疾病的治疗。如达能营养中心第十三届年会《短链脂肪酸功效及2其机制的研究进展》中阐述了scfa在调节肠道菌群平衡，改善肠道功能，调控回肠、结肠基因表达等方面的作用机制及应用前景。实用临床医学中《短链脂肪酸的再认识》一文详细描述了scfa与白细胞粘附分子、癌细胞分化凋亡之间的作用关系，阐述了scfa在溃疡性结肠炎、肠道炎症疾病、结肠癌、肝癌、胶质癌等诸多方面的研究与应用前景。

2、火龙果，仙人掌科、量天尺属植物，其营养丰富、功能独特，含有一般植物少有的植物性白蛋白以及花青素，丰富的维生素和水溶性膳食纤维，白蛋白是具黏性、胶质性的物质，对重金属中毒具有解毒功效。目前火龙果主要以；鲜食为主，深加工产品较少，以火龙果为原料进行酵素发酵，不加任何防腐剂、保鲜剂等化学投入物不仅可以保留火龙果本身的营养成分，而且发酵过程中会产生大量短链脂肪酸，且更容易被人体吸收。

3、发酵业中，发酵所用微生物对酵素的品质起着至关重要的作用，相同原料不同的发酵菌种对发酵终产物种类、含量都会有着很大的差异。目前我国植物基有机酸的生产发酵无相应的专用发酵菌，大多采用自然发酵，但往往出现发酵迟缓、不彻底，不同批次产品口感、成分差异较大等问题，影响酵素风味，因此筛选出适用于植物基有机酸发酵的可以富产短链脂肪酸的菌种或菌种组合就显得尤为重要。

技术实现思路

1、鉴于目前富产短链脂肪酸的菌种存在的上述不足，本发明提供一种提升短链脂肪酸含量的菌种组合物及其应用，确保食品安全的前提下，提高了植物基有机酸发酵原浆中短链脂肪酸产量。

2、为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

3、一方面，一种提升短链脂肪酸含量的菌种组合物，菌种组合物包括膜醭毕赤酵母（ pichia membranaefaciens）、酿酒酵母（ saccharomyces cerevisiae）、巴氏醋杆菌（ acetobacter pasteurianus）、两歧双歧杆菌（ bifidobacterium bifidum）、耐酸乳杆菌（ lactobacillus acetotolerans）、保加利亚乳杆菌（ lactobacillus delbrueckii subsp.  bulgaricus）和丁酸梭菌（ clostridium butyricum）。

4、优选地，膜醭毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、丁酸梭菌的活菌数之比为(1-10):(1-10):(1-5):(3-10):(3-10):(3-10):(1-5)。

5、优选地，菌种组合物总活菌数在1.0*1010/g以上。

6、优选地，菌种组合物使得火龙果果肉原浆被菌种组合物发酵后所含短链脂肪酸含量≥9%，所含短链脂肪酸≥10种。

7、另一方面，一种使用上述的菌种组合物进行发酵的方法，包括以下步骤：

8、接种膜醭毕赤酵母和酿酒酵母后发酵；

9、接种两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌后发酵；

10、接种巴氏醋杆菌和丁酸梭菌后发酵。

11、优选地，接种膜醭毕赤酵母和酿酒酵母后发酵时间为10~15天。

12、优选地，接种两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌后发酵时间为10~15天。

13、优选地，接种巴氏醋杆菌和丁酸梭菌后发酵至乙醇含量≤0.2%、菌落总数≤100cfu/g。

14、优选地，接种膜醭毕赤酵母和酿酒酵母后发酵的温度为25~30℃，接种两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌后发酵的温度为25~37℃，接种巴氏醋杆菌和丁酸梭菌后发酵的温度为25~37℃。

15、第三方面，一种如上述菌种组合物在食用植物基有机酸发酵产短链脂肪酸中的应用。

16、本发明实施的优点：本发明提供的菌种组合物易于大规模的工业化生产，培养成本低、周期短、性能稳定、产量大；本发明提供的菌种组合物的发酵方法能够在确保食品安全的前提下，提高植物基有机酸发酵原浆中短链脂肪酸产量、尤其是乙酸、丁酸、乳酸、苹果酸、丁二酸、柠檬酸等短链脂肪酸，经检测丁酸、乳酸、苹果酸、丁二酸等较传统发酵方法提高了2倍以上。

技术特征：

1.一种提升短链脂肪酸含量的菌种组合物，其特征在于，所述菌种组合物包括膜醭毕赤酵母（pichia membranaefaciens）、酿酒酵母（saccharomyces cerevisiae）、巴氏醋杆菌（acetobacter pasteurianus）、两歧双歧杆菌（bifidobacterium bifidum）、耐酸乳杆菌（lactobacillus acetotolerans）、保加利亚乳杆菌（lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）和丁酸梭菌（clostridium butyricum）。

2.根据权利要求1所述的菌种组合物，其特征在于，所述膜醭毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、丁酸梭菌的活菌数之比为(1-10):(1-10):(1-5):(3-10):(3-10):(3-10):(1-5)。

3.根据权利要求1所述的菌种组合物，其特征在于，所述菌种组合物总活菌数在1.0*1010/g以上。

4.根据权利要求1所述的菌种组合物，其特征在于，所述菌种组合物使得火龙果果肉原浆被该菌种组合物发酵后所含短链脂肪酸含量≥9%，所含短链脂肪酸≥10种。

5.一种使用权利要求 1-4 任一项所述的菌种组合物进行发酵的方法，其特征在于，以水果或植物原浆为发酵底物，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接种膜醭毕赤酵母和酿酒酵母后发酵时间为10~15天。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接种两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌后发酵时间为10~15天。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接种巴氏醋杆菌和丁酸梭菌后发酵直至乙醇含量≤0.2%、菌落总数≤100cfu/g。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接种膜醭毕赤酵母和酿酒酵母后发酵的温度为25~30℃，接种两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌后发酵的温度为25~37℃，接种巴氏醋杆菌和丁酸梭菌后发酵的温度为25~37℃。

10.一种如上述权利要求1-3任一项所述的菌种组合物在食用植物基有机酸发酵产短链脂肪酸中的应用。

技术总结
本发明公开了一种提升短链脂肪酸含量的菌种组合物及其应用，菌种组合物包括膜醭毕赤酵母、酿酒酵母、巴氏醋杆菌、两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、丁酸梭菌。其发酵方法包括：接种膜醭毕赤酵母和酿酒酵母后发酵；接种两歧双歧杆菌、耐酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌后发酵；接种巴氏醋杆菌和丁酸梭菌后发酵。本发明提供的菌种组合物易于大规模的工业化生产，培养成本低、周期短、性能稳定、产量大；在确保食品安全的前提下，提高了植物基有机酸发酵原浆中短链脂肪酸产量。

技术研发人员：陈凤婷,顾政,赵孝章,李玉梅,林锴,汪章玮,黄伟达,吴奇能
受保护的技术使用者：上海合庆火龙果科技开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/24