一种饲用乳酸菌发酵培养基及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种饲用乳酸菌发酵培养基及其制备方法，属于微生物技术领域，该发酵培养基含有乳清蛋白水解物；乳清蛋白水解物是对乳清蛋白添加了菊粉进行酸水解得到的。发酵培养基的制备方法，包括，乳清蛋白水解物的制备：将添加了菊粉的乳清蛋白进行酸水解；将得到的乳清蛋白水解物、酵母粉、葡萄糖、缓冲盐、Mg

A Fermentation Medium for Feeding Lactic Acid Bacteria and Its Preparation Method

The invention provides a fermentation medium for feeding lactic acid bacteria and a preparation method thereof, belonging to the field of microbial technology. The fermentation medium contains whey protein hydrolysate, which is obtained by acid hydrolysis of whey protein added with inulin. The preparation method of fermentation medium includes: preparation of whey protein hydrolysate: acid hydrolysis of whey protein added with inulin; hydrolysate of whey protein, yeast powder, glucose, buffer salt, Mg.

【技术实现步骤摘要】
一种饲用乳酸菌发酵培养基及其制备方法
本专利技术属于微生物
，具体涉及一种饲用乳酸菌发酵培养基及其制备方法。
技术介绍
进入新世纪，我国的畜禽养殖业有了飞速的发展。规模化养殖进程越来越快，科技养殖也有了广泛的应用。但是养殖业一直以来存在的弊端却没有得到很好的解决。如抗生素长期滥用导致的药物残留和细菌耐药性，对人类的健康潜在着很大的危害。再者在畜禽养殖中产生的粪便和污水，如果没有妥善的处理或利用，则会严重的污染环境，影响人类的生存。微生态学理论的提出和深入研究，是解决养殖业存在问题的主要手段，逐渐受到人们的重视。微生态制剂以其无残留、无毒副作用、无耐药性、成本低、效果显著、对环境无污染等特点，逐渐得到养殖界的认同。乳酸菌具有改善肠道微生态环境、增加营养物质利用率、提高动物机体免疫力等多种生物学功能，已被广泛的应用于发酵食品、动物饲料和保健食品中。乳酸菌是生产微生物发酵饲料过程中使用最广泛也是最常用的一类菌。我国农业部允许用作饲料添加剂的乳酸菌有：干酪乳杆菌、植物乳杆菌、粪链球菌、屎链球菌、乳酸片球菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、唾液乳杆菌等。乳酸菌是肠道内的正常菌群，它们通过降解碳水化合物生成乳酸和其他有机酸使肠道环境的pH下降从而抑制其他微生物杂菌的生长繁殖，抵抗革兰氏阴性致病菌，维持肠道中正常的生态平衡；增强体液免疫和细胞免疫，增强抗感染能力，增加机体肠黏膜的免疫调节活性，降解氨、吲哚、粪臭素等有害物质，并可产生一种特殊的抗菌活性蛋白-乳酸菌素，能有效抑制大肠杆菌和沙门氏菌的生长。乳酸菌的生产主要通过液体培养，但由于乳酸菌对营养和培养条件要求比较苛刻，并且在生长过程中不断消耗营养底物和产生有机酸等代谢产物，抑制了菌体自身的生民繁殖，采用常规方法培养时培养液中的活菌数一般只能达到107～109cfu/mL，较低的生物量制约了乳酸菌的工业化生产及应用。高密度培养(HDC)是提高微生物产量的有效途径和手段，由于不同菌种(或菌株)所能达到的最高菌体浓度相差较大目前对高密度培养没有确切定义，一般是指在液体发酵培养中，采用一定的技术手段和设备将菌体密度提高到常规培养数倍以上的培养技术。相对于普通陪养，高密度培养的优势在于可减少培养体积、缩短生产周期，获得较高的目标菌体密度，减少动力消耗从而降低生产成本。乳酸菌的高密度培养已广泛应用于乳制品行业而在词料行业中的研究和应用才刚刚起步，仍有诸多技术难题尚待解决，尤其是饲用乳酸菌发酵培养基需要优化。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种能够阻止氧对饲养乳酸菌的伤害，为饲用乳酸菌提供更多的ATP，延长发酵培养基对饲用乳酸菌的生长需要，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量，实现高密度培养的饲用乳酸菌发酵培养基。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种饲用乳酸菌发酵培养基，含有乳清蛋白水解物；上述乳清蛋白水解物是对乳清蛋白添加了菊粉进行酸水解得到的。本专利技术用乳清蛋白水解物因在水解过程中加入菊粉，水解得到的乳清蛋白水解物中含有生物活性肽和氨基酸以及糖类、脂类、矿物质和维生素等物质，所以可作为饲用乳酸菌的氮源和碳源，且容易被乳酸菌吸收利用，加速生长繁殖，提高饲用乳酸菌的繁殖数量，实现高密度培养，提高乳酸菌的生产效率，降低生产成本，加速饲用乳酸菌制剂的商品化进程，从而更好地满足市场需求和提高产品在市场上的竞争力。作为优选，菊粉的聚合度为12-22。该聚合度的菊粉在乳清蛋白的水解过程中部分水解成葡萄糖，为饲养乳酸菌提供碳源，未被水解的菊粉在饲养乳酸菌发酵初期能够在培养基的表面能形成微晶体，微晶体之间相互作用能够阻止氧对饲养乳酸菌的伤害，且未被水解的菊粉能随着饲养乳酸菌发酵产生有机酸的增加而溶于水中水解成葡萄糖和果糖，能持续为饲养乳酸菌提供营养物质，提高饲用乳酸菌的繁殖数量；此外，乳清蛋白酸水解物含有D-型氨基酸，而该聚合度的菊粉和D-型氨基酸的存在使得到的乳清蛋白酸水解物能被饲用乳酸菌中存在的异型乳酸菌利用，而产生中间产物乙酰磷酸被转化成乙酸，即一分子葡萄糖产生两分子的三磷酸腺苷，这使得在发酵培养基内营养物质不变的情况下为饲用乳酸菌提供更多的ATP，延长发酵培养基对饲用乳酸菌的生长需要，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量，实现高密度培养。进一步优选，菊粉的聚合度为15-18。该聚合度的菊粉能够使得发酵培养基的培养效果达到最佳，菌体密度提高1个对数级，活菌数可达1010cfu/mL，实现高密度培养。作为优选，菊粉含有2.7-3.5％的γ-菊粉。γ-菊粉中含有较多分子内氢键，具有较低的溶解度，这使得乳清蛋白水解物中残余的菊粉在饲养乳酸菌发酵的过程中能逐步水解，持续为饲养乳酸菌发酵提供营养物质，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量，活菌数可达1011cfu/mL。作为优选，菊粉的添加量为乳清蛋白重量的5.8-8.0％。作为优选，发酵培养基含有乳清蛋白水解物20-32g/L、酵母粉2-6g/L、葡萄糖14-25g/L、缓冲盐5-10g/L、Mg2+水溶性化合物0.3-0.5g/L、Fe2+水溶性化合物0.1-0.3g/L、MnSO40.04-0.06g/L；其中，Mg2+水溶性化合物为MgSO4、MgCl2和MgCO3和Mg(OH)2；Fe2+水溶性化合物为FeSO4、FeCl2、FeCO3和(NH4)2Fe(SO4)2。该培养基中各组分的浓度和比例适当，碳源和氮源的比例，能够满足乳酸菌的生长需要，进而配合适当的培养条件而实现乳酸菌的高密度培养，同时该培养基采用乳清蛋白水解物部分替代乳酸菌培养基中的氮源，生产成本低，培养效果好。进一步优选，缓冲盐选自磷酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐或碳酸盐。本专利技术的另一个目的在于针对现有技术提供一种制得的乳清蛋白水解物中含有D-型氨基酸和呈味氨基酸的饲用乳酸菌发酵培养基的制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种饲用乳酸菌发酵培养基的制备方法，包括，乳清蛋白水解物的制备：将添加了菊粉的乳清蛋白进行酸水解；将得到的乳清蛋白水解物、酵母粉、葡萄糖、缓冲盐、Mg2+水溶性化合物、Fe2+水溶性化合物、MnSO4混合均匀，即得饲用乳酸菌发酵培养基。作为优选，乳清蛋白水解物的制备的具体步骤为：按料液比为1:4.2-5.8向添加了菊粉的乳清蛋白中加入浓度为3.5-4.5mol/L的盐酸溶液，在95-105℃下冷凝回流10-15h进行酸水解。该制备方法得到的乳清蛋白水解物具有较高的营养价值，其中还含有呈鲜味的氨基酸谷氨酸和天冬氨酸及呈甜味的氨基酸丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸，能够提高饲用乳酸菌对培养基的利用率，培养饲用乳酸菌的培养基也可以直接用于饲料中，能够提高饲养动物的摄食率。为了优化技术方案，采取的措施还包括，盐酸溶液中含有D构型酸；D构型酸选自D-酒石酸、D-二乙酰酒石酸、D-扁桃酸、D-樟脑酸。乳清蛋白水解过程中D构型酸的存在能够增加酸水解过程中D-型氨基酸的生成，而D-型氨基酸和一定聚合度的菊粉的存在使得到的乳清蛋白酸水解物能被饲用乳酸菌中存在的异型乳酸菌利用，而产生中间产物乙酰磷酸被转化成乙酸，即一分子葡萄糖产生两分子的三磷酸腺苷，这使得在发酵培养基内营养物质不变的情况下为饲用乳酸菌提供更多的ATP，延长发酵培养基对饲用乳酸菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种饲用乳酸菌发酵培养基，其特征在于：含有乳清蛋白水解物；所述的乳清蛋白水解物是对乳清蛋白添加了含有2.7‑3.5％的γ‑菊粉的菊粉进行酸水解得到的。

【技术特征摘要】
1.一种饲用乳酸菌发酵培养基，其特征在于：含有乳清蛋白水解物；所述的乳清蛋白水解物是对乳清蛋白添加了含有2.7-3.5％的γ-菊粉的菊粉进行酸水解得到的。2.根据权利要求1所述的一种饲用乳酸菌发酵培养基，其特征在于：所述菊粉的聚合度为12-22。3.根据权利要求1所述的一种饲用乳酸菌发酵培养基，其特征在于：所述菊粉的聚合度为15-18。4.根据权利要求1所述的一种饲用乳酸菌发酵培养基，其特征在于：所述菊粉含有2.7-3.5％的γ-菊粉。5.根据权利要求1所述的一种饲用乳酸菌发酵培养基，其特征在于：所述菊粉的添加量为乳清蛋白重量的5.8-8.0％。6.根据权利要求1所述的一种饲用乳酸菌发酵培养基，其特征在于：所述发酵培养基含有乳清蛋白水解物20-32g/L、酵母粉2-6g/L、葡萄糖14-25g/L、缓冲盐5-10g/L、Mg2+水溶性化合物0.3-0.5g/L、Fe2+水溶性化合物0.1-0.3g/L、MnSO40.04-0...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄拥亮，
申请(专利权)人：黄拥亮，
类型：发明
国别省市：河南,41