一种乳酸菌高密度发酵培养基、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种乳酸菌高密度发酵培养基、制备方法及其应用，其中，培养基由蛋白酶解液、酵母粉及部分盐类组成，酶解液是用Alcalase蛋白酶水解脱脂乳粉和大豆分离蛋白制成，具体配方为：脱脂乳粉(6％)、大豆分离蛋白(2％)、葡萄糖(3％)、大麦粉(2％)、酵母粉(1.8％)、NaCl(0.23％)、VC(0.3％)、MgSO4·7H2O(0.02％)、MnSO4·H2O(0.005％)、柠檬酸钠(0.02％)。利用本培养基进行植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌及副干酪乳杆菌高密度培养，至培养稳定期培养液活菌数能够达到1～1.5×10

【技术实现步骤摘要】
一种乳酸菌高密度发酵培养基、制备方法及其应用
本专利技术涉及微生物发酵领域，具体涉及一种乳酸菌高密度发酵培养基、制备方法及其应用。
技术介绍
乳酸菌是一类能够利用发酵性碳水化合物产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的通称。广泛存在于人、畜、禽肠道、许多食品、物料及少数临床样品中。随着国内外学者对乳酸菌的深入研究，发现其具有降血脂、调高免疫力、调节肠道微生态平衡、抗肿瘤、治疗糖尿病等生理功能。同时，随着生物技术的不断发展，乳酸菌在食品、医药、畜牧业等轻工产业展现出良好的应用前景。随着高细胞密度培养(HighCellDensityCulture，HCDC)、分离和冷冻干燥技术的发展，标准化、高稳定性的益生菌冻干菌粉为益生菌的广泛应用提供了桥梁和保证。因此对于如何提高益生菌培养液活菌数、冻干存活率、生产效率及存储稳定性也成为益生菌工业生产研究的热点。而培养基作为微生物生长的基本条件，其组成是否合适将直接影响培养过程中乳酸菌的增殖和活性。而要通过高密度培养技术获得高浓度的乳酸菌发酵液，就需要优化一系列相关的工艺参数来对发酵过程进行严格的控制。通过解决这些问题，设计出合适的培养途径达到理想的菌体浓度。研究报道表明，影响乳酸菌增殖的因素有很多，如菌种的活力、培养代数、培养周期、培养液的初始pH值、培养温度、培养时间、接种量、增殖因子等，其中培养基的物理性质及成分会严重影响到乳酸菌菌体的收集工作，所以培养基的选择多选用粘度小、蛋白质含量低的透明液，培养温度和培养时间都会影响到菌种的活力。而且乳酸菌的增殖因子也比较多，像番茄汁、胡萝卜汁、香菇汁、大豆酶解液等都在一定程度上可以促进菌体的繁殖生长。因此，开发一种合适的培养基对于获得高浓度、高活性的乳酸菌发酵液就至关重要，同时前期的乳酸菌发酵也将对后期的冻干及储存产生重要影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种乳酸菌高密度发酵培养基、制备方法及其应用。本专利技术第一方面提供了一种乳酸菌高密度发酵培养基的制备方法，包括以下步骤：(1)提供如下重量百分比的蛋白酶解液原料、大麦粉酶解液原料以及基础培养基原料，其中，所述蛋白酶解液的原料包括脱脂乳粉(2～10％)、大豆分离蛋白(1～3％)；大麦粉酶解液的原料包括大麦粉(1～3％)；(2)蛋白酶解液制备：将步骤(1)的提供的脱脂乳粉、大豆分离蛋白溶于水，加酶酶解得蛋白酶解液；(3)基础培养基制备：将步骤(1)的提供的基础培养基原料溶于水，得基础培养基；(4)大麦粉酶解液制备：将步骤(1)的提供的大麦粉溶解于水，加酶酶解得大麦粉酶解液；(5)将蛋白酶解液、基础培养基及大麦粉酶解液进行混合，定容，高温灭菌，降温冷却，调pH值，得乳酸菌高密度发酵培养基。在本专利技术的一实施方案中，所述制备方法步骤(1)中，基础培养基原料包括：葡萄糖(1～5％)、酵母粉(1～3％)、NaCl(0.1～0.3％)、VC(0.2～0.4％)、MgSO4·7H2O(0.01～0.03％)、MnSO4·H2O(0.003～0.007％)、柠檬酸钠(0.01～0.03％)。在本专利技术的一实施方案中，所述制备方法步骤(2)中加入的酶为蛋白酶，其加入量为蛋白酶解液原料的0.1～1％；在本专利技术的一具体实施方案中，所述制备方法步骤(2)中，加入的酶为Alcalase蛋白酶，其加入量为0.2％。在本专利技术的一实施方案中，所述制备方法步骤(2)中，酶解的条件为温度30～60℃，60～100rpm下保持1～8小时；在本专利技术的一具体实施方案中，所述制备方法步骤(2)中，酶解的条件为温度45℃，80rpm下保持4小时。在本专利技术的一实施方案中，所述制备方法步骤(4)中，加入的酶为大麦黏性多糖水解酶及β-淀粉酶，其加入量为大麦粉酶解液原料的0.1～1％；在本专利技术的一具体实施方案中，所述制备方法步骤(4)中，加入的酶为大麦黏性多糖水解酶及β-淀粉酶，其加入量均为大麦粉酶解液原料的0.1％。在本专利技术的一实施方案中，所述制备方法步骤(4)中，培养基的pH值为6.0～7.0；在本专利技术的一具体实施方案中，所述制备方法步骤(5)中，培养基的pH值为6.0。本专利技术第三方面提供一种如本专利技术第一方面提供的乳酸菌高密度发酵培养基、如本专利技术第二方面提供的乳酸菌高密度发酵培养基的制备方法在乳酸菌发酵中的应用。在本专利技术的一实施方案中，所述应用包括以下步骤：将本专利技术第一方面提供的乳酸菌高密度发酵培养基按比例加入已活化的乳酸菌种子液，调节pH值，然后发酵，得高密度发酵的乳酸菌发酵液。在本专利技术的一具体实施方案中，所述乳酸菌高密度发酵培养基的加入比例为乳酸菌种子液的5～20％；优选地，所述乳酸菌高密度发酵培养基的加入比例为乳酸菌种子液的10％。在本专利技术的一具体实施方案中，所述乳酸菌种子液在加入高密度发酵培养基后，需调节pH值为6.0。在本专利技术的一具体实施方案中，所述高密度发酵的发酵温度为30～40℃，发酵至发酵液OD600处于稳定状态，得高密度发酵的乳酸菌发酵液。高密度培养技术广泛地应用于各种微生物的生产中，它是指采用一定的工艺技术，保证微生物生长的适宜条件，延长微生物的指数增殖过程，从而得到高浓度的细胞以及代谢产物。乳酸菌的高密度培养增加了单位体积培养液中的菌体数量，降低了生产成本，从而提高产品在市场上的竞争力。本专利技术在乳酸菌高密度发酵培养基的组分里面添加了脱脂乳粉、大豆分离蛋白，并利用蛋白酶将脱脂乳粉、大豆分离蛋白酶解成更适合于乳酸菌高密度发酵的小分子，同时添加了大麦粉，并利用大麦黏性多糖水解酶β-淀粉酶将大麦粉分解成更适合于乳酸菌高密度发酵的小分子，从而得到可有效提高乳酸菌菌液浓度及乳酸菌活性的乳酸菌高密度发酵培养基。本专利技术提供的培养基的原料来源广泛、成本低廉、易于运输和储存，且配制简单，可规模化使用；同时，利用该培养基，可有效提高乳酸菌高密度发酵菌液浓度及乳酸菌活性，降低发酵成本，提高生产效率，具有良好的应用前景。具体实施方式以下所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。本专利技术实施例中若无特别说明，所用试剂及耗材均为市售商品。本专利技术提供一种乳酸菌高密度发酵培养基，其组分包括：脱脂乳粉(6％)、大豆分离蛋白(2％)、葡萄糖(3％)、大麦粉(2％)、酵母粉(1.8％)、NaCl(0.23％)、VC(0.3％)、MgSO4·7H2O(0.02％)、MnSO4·H2O(0.005％)、柠檬酸钠(0.02％)。本专利技术提供的乳酸菌高密度发酵培养基配制方法，包括以下步骤：(1)按比例分别称取脱脂乳粉、大豆分离蛋白溶解于适量的水中，此时加入0.2％的Alcalase蛋白酶，控制温度在45℃，80rpm下保持4h，所得溶液即为蛋白酶解液；(2)按比例称取葡萄糖、酵母粉、NaCl、VC、MgSO4·7H2O、MnSO4·H2O、柠檬酸钠充分溶解于适量水中，作为基础培养基；(3)大麦粉酶解液制备：按比例称取大麦粉溶解于适量的水中，此时加入0.1％的大麦黏性多糖水解酶及0.1％的β-淀粉酶，控制温度在55℃，80rpm下保持4h，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乳酸菌高密度发酵培养基的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供如下重量百分比的蛋白酶解液原料、大麦粉酶解液原料以及基础培养基原料，其中，所述蛋白酶解液的原料包括脱脂乳粉(2～10％)、大豆分离蛋白(1～3％)；大麦粉酶解液的原料包括大麦粉(1～3％)；(2)蛋白酶解液制备：将步骤(1)的提供的脱脂乳粉、大豆分离蛋白溶于水，加酶酶解得蛋白酶解液；(3)基础培养基制备：将步骤(1)的提供的基础培养基原料溶于水，得基础培养基；(4)大麦粉酶解液制备：将步骤(1)的提供的大麦粉溶解于水，加酶酶解得大麦粉酶解液；(5)将蛋白酶解液、基础培养基及大麦粉酶解液进行混合，定容，高温灭菌，降温冷却，调pH值，得乳酸菌高密度发酵培养基。

【技术特征摘要】
1.一种乳酸菌高密度发酵培养基的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供如下重量百分比的蛋白酶解液原料、大麦粉酶解液原料以及基础培养基原料，其中，所述蛋白酶解液的原料包括脱脂乳粉(2～10％)、大豆分离蛋白(1～3％)；大麦粉酶解液的原料包括大麦粉(1～3％)；(2)蛋白酶解液制备：将步骤(1)的提供的脱脂乳粉、大豆分离蛋白溶于水，加酶酶解得蛋白酶解液；(3)基础培养基制备：将步骤(1)的提供的基础培养基原料溶于水，得基础培养基；(4)大麦粉酶解液制备：将步骤(1)的提供的大麦粉溶解于水，加酶酶解得大麦粉酶解液；(5)将蛋白酶解液、基础培养基及大麦粉酶解液进行混合，定容，高温灭菌，降温冷却，调pH值，得乳酸菌高密度发酵培养基。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤(1)中，所述基础培养基原料包括：葡萄糖(1～5％)、酵母粉(1～3％)、NaCl(0.1～0.3％)、VC(0.2～0.4％)、MgSO4·7H2O(0.01～0.03％)、MnSO4·H2O(0.003～0.007％)、柠檬酸钠(0.01～0.03％)3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍雪莹，鲍志宁，王振山，
申请(专利权)人：广州珍健生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44