一种适于常温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种乳酸菌冻干粉的制备方法，特别涉及一种适于常温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法。
【背景技术】
[0002]乳酸菌是一类可发酵碳水化合物，主要生成乳酸的细菌总称。随着乳酸菌对人体健康有益作用机理研究的不断深入以及人们保健意识的增强，乳酸菌得到越来越多的关注和研究开发，目前已被广泛应用于营养保健、食品、医药、饲料添加剂等行业中。
[0003]目前乳酸菌多以冻干粉的形式供应市场，但乳酸菌直接进行冷冻干燥时很容易衰退失活，活菌稳定性低，而冻干保护剂可以降低冷冻干燥过程对于微生物细胞造成的损伤，保护细胞的生物活性，从而有效提高活菌率。目前国内广泛采用的乳酸菌冻干保护剂有脱脂乳粉、海藻糖、乳糖、麦芽糊精、菊粉、吐温等;选用的菌种有双歧杆菌、德式乳杆菌等。而实际上，冻干保护剂所起的作用会随菌种的变化以及冻干保护剂的组成和配比表现出一定的差异性。
[0004]此外，乳酸菌冻干粉对环境条件要求较高，如果冻干粉在粉碎过程中吸收了环境中的水分，导致冻干粉的水分活度上升超过0.15,该冻干粉则不适于常温存放，严重限制了其在营养保健、食品、医药、饲料添加剂等行业中的应用。
[0005]因此，开发一种能够控制水分活度低于0.15，且适于常温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法是目前亟需解决的冋题。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的是提供一种活菌数高于2X111CFU/g，水分含量低于5%、水分活度低于0.15的适于室温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法，制备得到的乳酸菌冻干粉在常温(24?26°C)下存放6个月的活菌数基本没有降低，在常温(24?26°C)下存放I年的活菌数大约下降25?50%(活菌数从高于2 X 111 CFU/g降至I?1.5 X1u CFU/g)ο
[0007]本发明上述目的通过如下技术方案予以实现:
一种适于常温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法，包括如下步骤:
将乳酸菌菌种液进行发酵培养，得到发酵液，将所述发酵液进行浓缩处理，得到菌丝体浓缩液和发酵废液，向所述菌丝体浓缩液中加入冻干保护剂，混匀，冻干，真空-充氮研磨，包装，即得适于常温存放的乳酸菌冻干粉。
[0008]其中，所述乳酸菌菌种液为干酪乳杆菌菌种液、嗜酸乳杆菌菌种液或两者按照1:1混合的菌种液。
[0009]其中，所述发酵培养的乳酸菌菌种液接种量占培养基的体积百分比为2%?5%，发酵温度为36?40°C，发酵时间20?25小时，在发酵培养过程中自动添加氨水，维持发酵培养过程的pH值控制在5.6?5.8，发酵终点的发酵液活菌数为5X 11M X 10nCFU/mL； 其中，发酵培养的培养基的制备:
A、培养基的组成:酶解脱脂乳粉4.5wt%、酶解大豆蛋白1.8wt%、酵母抽提物1.2wt%、葡萄糖3.2wt%、氯化钠0.2wt%、抗坏血酸0.lwt%、七水硫酸镁0.04wt%、一水硫酸猛0.01wt%、梓檬酸钠0.04wt%、吐温-80 0.lwt%、硫胺素0.01wt%、水88.8wt%;
B、培养基的杀菌:将上述各种配料溶解分散于水中，并在温度58?62°C条件下搅拌20?30分钟，并把培养基的pH值调节至5.6-5.8，而后升温至120?122°C保温杀菌28?32分钟，随后降温至36?38 °C，即得培养基。
[0010]其中，所述浓缩处理是通过孔径为0.1-0.2μπι的中空纤维膜进行的，浓缩处理所得的菌丝体浓缩液的体积浓缩倍数为20?30倍。
[0011]其中，所述冻干保护剂，按重量百分比，包括如下组分:
脱脂乳粉2?4wt%;
谷氨酸钠2?4wt%;
海藻糖5?8wt%;
麦芽糖醇2?5wt%;
聚葡萄糖12?18wt%;
发酵液进行浓缩处理产生的发酵废液 68?72wt%;
所述冻干保护剂的制备方法，包括如下步骤:将上述组分按照配比溶解分散于发酵废液中，并在温度58?62°C条件下搅拌12?18分钟，升温至120?122°C保温杀菌28?32分钟，然后降温至3~5°C，即得冻干保护剂。
[0012]其中，向所述菌丝体浓缩液中加入冻干保护剂的工艺条件是:pH值调整为6.4?6.6，菌丝体浓缩液与冻干保护剂的重量比1:1?2。
[0013]其中，所述冻干是指置于冷冻干燥机中进行冻干处理，冻干的绝度真空度为5?10Pa，冻干温度为-45—70 °C，冻干时间为42?48h，冻干得到的冻干物料中的水分含量低于5%、水分活度低于0.15。
[0014]其中，所述真空-充氮研磨的工艺条件为:将冻干得到的冻干物料置于球磨机腔体中，腔体密闭下抽真空，真空度介于-0.09—0.095MPa，然后喷入液氮，冻干物料与液氮的质量体积比例为I: 1-1.5，开动球磨机进行研磨，把冻干物料研磨成60?100目的冻干粉;所得冻干粉的活菌数高于2 X 1u CFU/g。
[0015]其中，所述包装是将所得的冻干粉在相对湿度低于35%的环境下，用铝膜包装封
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[0016]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
本发明的适于室温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法，通过采用干酪乳杆菌菌种液、嗜酸乳杆菌菌种液或两者按照1:1混合的菌种液作为菌种，并采用含有特定含量的聚葡萄糖、麦芽糖和海藻糖等复配的冻干保护剂，由于聚葡萄糖、麦芽糖和海藻糖属于多羟基物质，即使冻干粉的水分含量高于5%，均能有效束缚残存在冻干粉中的水分，从而控制乳酸菌冻干粉的水分活度低于0.15;此外，结合冻干后的真空-充氮研磨粉碎技术，能够有效避免冻干粉在粉碎过程中吸收环境的水分导致冻干粉的水分活度上升超过0.15，从而制备得到活菌数高于2 X 111 CFU/g，水分含量低于5%、水分活度低于0.15的适于室温存放的乳酸菌冻干粉，该制备得到的乳酸菌冻干粉在常温(24?26°C)下存放6个月的活菌数基本没有降低，在常温(24?26°C)下存放I年的活菌数大约下降25?50%(活菌数从高于2 X 111 CFU/g降至I?1.5X1u CFU/g)ο
【具体实施方式】
[0017]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0018]实施例1:
一种适于常温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法，包括如下步骤:
(I)发酵培养的培养基的制备:
A、培养基的组分包括:酶解脱脂乳粉4.5wt%、酶解大豆蛋白1.8wt%、酵母抽提物
1.2wt%、葡萄糖3.2wt%、氯化钠0.2wt%、抗坏血酸0.lwt%、七水硫酸镁0.04wt%、一水硫酸猛
0.01wt%、柠檬酸钠0.04wt%、吐温-80 0.lwt%、硫胺素0.01wt%jJC88.8wt%；
B、培养基的杀菌:将上述组分按照配比溶解分散于水中，并在温度60°C条件下搅拌25分钟，并把培养基的PH值调节至5.7，而后升温至121°C保温杀菌30分钟，随后降温至37°C，即得培养基。
[0019](2)发酵培养:把经过活化预处理的干酪乳杆菌菌种液与嗜酸乳杆菌菌种液按照
1: I混合的菌种液在搅拌下加入培养基中进行发酵培养，菌种液接种量占培养基的体积百分比为3%，在发酵温度为37°C进行高密度发酵培养20小时，在发酵培养过程中自动添加氨水，维持发酵培养过程的PH值控制在5.7，发酵终点的发酵液活菌数为I X 1iiCFUAiL;
(3 )发酵液浓缩:将所得发酵液通过孔径为0.1 μπι的中空纤维膜进行浓缩处理，得到体积浓缩倍数为25倍的菌丝体浓缩液和发酵废液。
[0020](4)冻干保护剂的制备:
Α、冻干保护剂的组分包括:脱脂乳粉3wt%、谷氨酸钠2.5wt%、海藻糖6.5wt%、麦芽糖醇3.5wt%、聚葡萄糖15wt%、步骤(3 )发酵浓缩产生的发酵废液69.5wt%;
B、将上述组分按照配比溶解分散于发酵废液中，并在温度60°C条件下搅拌15分钟，升温至121°C保温杀菌30分钟，然后降温至4°C，即得冻干保护剂；
(5)冷冻干燥(冻干):把步骤(3)所制备的菌丝体浓缩液与步骤(4)所制备的冻干保护剂按照重量比1:1的比例混合，置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理，冻干的绝度真空度为5?10Pa，冻干温度为-45—70 °C，冻干时间为42?48h，冻干得到的冻干物料中的水分含量低于5%、水分活度低于0.15;
(6)真空-充氮研磨:将冻干得到的冻干物料置于球磨机腔体中，腔体密闭下抽真空，真空度为-0.09MPa，然后喷入液氮，冻干物料与液氮的质量体积比例为1:3，开动球磨机进行研磨，把冻干物料研磨成80目的冻干粉；
(7)包装:将所得的冻干粉在相对湿度低于35%的环境下，用铝膜包装封口，即得适于常温存放的乳酸菌冻干粉，所得的乳酸菌冻干粉的活菌数高于2X 111 CFU/g，水分含量低于5%、水分活度低于0.15;在常温(24?26°C)下存放6个月的活菌数基本没有降低，在常温(24?26°C)下存放I年的活菌数大约下降25%(活菌数从高于2 X 111 CFU/g降至1.5 X 111 CFU/g)0
[0021]实施例2: 一种适于常温存放的乳酸菌冻干粉的制备方法，包括如下步骤:
(I)发酵培养的培养基的制备:
A、培养基的组分包括:酶解脱脂乳粉4.5wt%、酶解大豆蛋白1.8wt%、酵母抽提物1.2wt%、葡萄糖3.2wt%、氯化钠0.2wt%、抗坏血酸0.lwt%、七水硫酸镁0.04wt%、一水硫酸猛0.01wt%、柠檬酸钠0.04wt%、吐温-80 0.lwt%、硫胺素0.01wt%jJC88.8wt%；
B、培养基的杀菌:将上述组分按照配比溶解分散于水中，并在温度60°C条件下搅拌25分钟，并把培养基的PH值调节至5.7，而后升温至121°C保温杀菌30分钟，随后降温至37°C，即得培养基。
[0022](2)发酵培养:把经过活化预处理的干酪乳杆菌菌种液在搅拌下加入培养基中进行发酵培养，菌种液接种量占培养基的体积百分比为5%，在发酵温度为37°C进行高密度发酵培养20小时，在发酵培养过程中自动添加氨水，维持发酵培养过程的pH值控制在5.7，发酵终点的发酵液活菌数为I X 1iiCFUAiL;
(3 )发酵液浓缩:将所得发酵液通过孔