一种提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂及冻干方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂及冻干方法和应用，所述冻干保护剂包括海藻糖、β

【技术实现步骤摘要】
一种提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂及冻干方法和应用


[0001]本专利技术属于微生物
，涉及一种提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂及冻干方法和应用。

技术介绍

[0002]乳酸菌菌粉的生产过程，一般是将菌种在发酵罐中进行高密度发酵培养，然后将发酵液离心浓缩收集菌泥，最后将菌泥加保护剂乳化均匀后，进行干燥得到乳酸菌的冻干粉，目前常规的干燥方法有真空冷冻干燥、普通喷雾干燥、液氮深冷干燥。真空冷冻干燥干燥的周期长(一般40
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60h)，能耗高，不能连续化生产；普通喷雾干燥进风温度较高，虽然是瞬时(十几秒)高温，但是对温度敏感的乳酸菌而言，会造成大量的菌体死亡，其干燥方式只适合对温度不敏感的菌株，如芽孢杆菌，应用有一定的局限性；液氮深冷干燥需要预处理，首先，将菌悬液通过快速冷冻形成固态，利用固体颗粒增大比表面积降低干燥周期，但对于冷媒及能耗消耗极大，且规模化生产难以稳定实现，同时对于实际产线的配套装置、软硬件系统匹配度要求较高。汇总而言，其目前的干燥现状就是生产成本高(高能耗、长周期)、单批次处理量有限、干燥方式应用的局限性。
[0003]近年来，出现一种新的干燥方式，即静电喷雾干燥，它是将所要干燥的物料带电，将带电水分子因同性相斥聚集到物料表面，在低温下进行干燥的方式。此干燥方式干燥周期低，适合对温度敏感的乳酸菌进行干燥，能进行连续化干燥生产，解决了目前乳酸菌干燥所面临的高能耗、成本高、不能连续化生产的主要问题。
[0004]CN 113150993 A公开了一种微囊化益生菌的低温喷雾干燥制备方法及其应用，所述方法包括低温喷雾干燥制备方法中使用的保护剂包括抗性糊精、蛋白胨、胶质、β
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环糊精、稳定剂、抗氧化剂和水；所述保护剂中，抗性糊精、β
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环糊精和蛋白胨为有效保护物质，并通过胶质形成封装结构，将菌粉包裹，形成微囊化的结构，保持菌粉的活性和功能；CN 11387291A公开了一种低温静电喷雾干燥生产油脂微胶囊的方法，所述方法包括：配料、壁材溶解、芯材制备、壁材与芯材的预乳化、高压均质、喷雾干燥；CN 115298498A公开了一种微生物的静电喷雾干燥的方法，所述方法提到了静电喷雾干燥可用于活性微生物的干燥方法。CN 113227691A公开了静电喷雾干燥器系统，所述方法提到了静电喷雾干燥品的设备结构及配件组成。此干燥方法在干燥过程中，因其干燥条件的控制、物料的特性的影响，会有许多菌粉黏在干燥腔上，这些黏在干燥腔上的菌粉，会在长期时间干燥高温过程中失去活性，影响整体菌粉的活性及收率。
[0005]因此，如何更好的减少菌粉黏壁，提升菌粉的收率，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂及冻干方法和应用。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂，所述冻干保护剂包括海藻糖、β
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环糊精、叔丁醇、茶多酚、甜菜碱或大豆蛋白中的任意一种或至少两种的组合，还包括助流剂和/或无机盐。
[0009]本专利技术所采用的保护剂具有保持菌粉活性，提升菌粉收率的作用。益生菌菌粉收率为正常收集的菌粉重量与总菌粉重量的百分比。
[0010]海藻糖能保证菌体在干燥过程中失水提供相应的氢键，保证菌体的正常结构稳定，甜菜碱用于维持菌体细胞内外的渗透压平衡，从细胞内发挥作用；β
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环糊精的分子结构为环状，能产生很多的孔隙；叔丁醇能在干燥过程中形成通道，两者相结合，更有利于水分子的高效率的迁移；茶多酚主要是进行细胞内部对氧气敏感的蛋白酶活性的保护，调节脱水效应后造成的氧分压偏差导致影响活性；助流剂有利于促进乳酸菌菌粉的流动性，在干燥腔上易于脱掉；无机盐有利于增加物料的导电性能，加速其干燥效率，降低菌粉中的水分含量，减少因菌粉水分含量过高而造成的结团、黏壁现象。
[0011]优选地，所述冻干保护剂以质量百分含量计包括海藻糖10
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25％、β
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环糊精0.1
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1.0％、叔丁醇0.5
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5％、茶多酚0.1
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1％、甜菜碱0.1
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1％或大豆蛋白2
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20％中的任意一种或至少两种的组合，还包括助流剂0.1
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2％和/或无机盐0.5
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10％中的任意一种或至少两种的组合。
[0012]所述海藻糖的质量百分含量可以选择10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％等，所述β
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环糊精的质量百分含量可以选择0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等，所述叔丁醇的质量百分含量可以选择0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％等，所述茶多酚的质量百分含量可以选择0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等，所述甜菜碱的质量百分含量可以选择0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等，所述大豆蛋白的质量百分含量可以选择2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等，所述助流剂的质量百分含量可以选择0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％等，所无机盐的质量百分含量可以选择0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％等，上述数值范围内其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
[0013]当以上述特定的质量百分含量添加时，保护剂发挥的效果最好。
[0014]优选地，所述冻干保护剂包括海藻糖、β
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环糊精、叔丁醇、茶多酚、甜菜碱、大豆蛋白、助流剂和无机盐的组合。
[0015]本专利技术创造性地发现，β
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环糊精、叔丁醇、茶多酚在提高菌粉活性，提升菌粉收率上具有一定的协同效果，助流剂和无机盐在上述效果上同样具有一定的协同效果。
[0016]优选地，所述助流剂包括微粉硅胶、硬脂酸镁、滑石粉或微晶纤维素中的任意一种或至少两种的组合。
[0017]优选地，所述助流剂以质量百分含量计包括微粉硅胶0.05
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10％、硬脂酸镁0.1
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2％、滑石粉0.05
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5％或微晶纤维素0.05本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂，其特征在于，所述冻干保护剂包括海藻糖、β
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环糊精、叔丁醇、茶多酚、甜菜碱或大豆蛋白中的任意一种或至少两种的组合，还包括助流剂和/或无机盐。2.根据权利要求1所述的提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂，其特征在于，所述冻干保护剂以质量百分含量计包括海藻糖10
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25％、β
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环糊精0.1
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1.0％、叔丁醇0.5
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5％、茶多酚0.1
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1％、甜菜碱0.1
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1％或大豆蛋白2
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20％中的任意一种或至少两种的组合，还包括助流剂0.1
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2％和/或无机盐0.5
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10％。3.根据权利要求1或2所述的提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂，其特征在于，所述冻干保护剂包括海藻糖、β
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环糊精、叔丁醇、茶多酚、甜菜碱、大豆蛋白、助流剂和无机盐的组合。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的提高益生菌菌粉收率的冻干保护剂，其特征在于，所述助流剂包括微粉硅胶、硬脂酸镁、滑石粉或微晶纤维素中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述助流剂以质量百分含量计包括微粉硅胶0.05
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10％、硬脂酸镁0.1
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2％、滑石粉0.05
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5％或微晶纤维素0.05
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【专利技术属性】
技术研发人员：方曙光，严涛，李潘贤，杨恒飞，陈珂可，冯胜鹏，朱建国，
申请(专利权)人：漯河微康生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：