本发明专利技术公开液氮深冷造粒乳酸菌直投式发酵剂制备工艺及设备。该制备工艺包括如下步骤：将乳酸菌发酵液离心收集菌体，重悬至软水中洗涤，之后再离心收集；将收集的菌体重悬至含有冻干保护剂和物质X的水溶液中；将得到的菌体溶液以液滴形式喷淋至液氮中造粒即可。该设备包括一顶部设有一液体喷淋装置的密封腔体；在所述密封腔体内设有一颗粒导流槽和一传输带，所述颗粒导流槽包括一第一端部和一第二端部，第一端部位于液体喷淋装置的下方；传输带位于第二端部的下方，用于将第二端部传来的颗粒输出；液氮深冷造粒设备还包括一液氮输送装置，用于将液氮输送至所述颗粒导流槽的第一端部。获得的发酵剂菌种活力高，活菌数高，活力恢复时间短。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液氮深冷造粒乳酸菌直投式发酵剂的制备工艺及专用设备。
技术介绍
我国乳酸菌发酵食品市场发展迅猛，目前产业规模已经超过200亿元人民币，产量突破160万吨，发酵乳制品产销量年增长速度更是超过25%。直投式发酵剂(DVS)以其高浓度、高活力以及稳定的产香性、产粘性及产酸性等生产性能而备受发酵乳制品生厂商的青睐。然而，即便是常规酸乳直投式发酵剂(包含保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus),也几乎完全被国外企业所垄断，如丹麦的丹尼斯克公司、科汉森公司、荷兰的DSM公司等。现有技术中，发酵剂领域以及乳酸菌发酵食品领域的最新研究热点是具有特定功能的新型益生菌发酵剂和发酵食品。国内对自主知识产权菌株的选育工作起步于上世纪八、九十年代，由我国科研机构筛选并研究比较透彻的知名菌株有光明乳业股份有限公司的具降高血压功能的干酪乳杆菌Lactobacillus casei LC2ff(EP 1642963B1)、降血脂功能的干酪乳杆菌Lactobacillus casei BD-II (US 7270994)、降血清胆固醇功能的植物乳杆菌 Lactobacillusplantarum ST-III (CN200410066891. 7，CN03116377. 7)、内蒙古农业大学的干酪乳杆菌Lactobacillus casei Zhang等。尽管上述菌种目前均处于研究和小规模产业化阶段，距离大规模的产业化应用尚需进行的工业化制备工艺研究和应用推广，但是为我国具有自主知识产权的、适合中国人群生理特性乳酸菌产品的产业化提供了极大的发展基础。根据乳酸菌发酵剂的形态及生产方法，可将发酵剂分为液体发酵剂、真空冷冻干燥发酵剂两种类型。(I)液体发酵剂即传代型发酵剂，生产方式一般需要经过菌种活化、母发酵剂、中间发酵剂、生产发酵剂等工艺过程。主要弊端是活菌含量低(IO7 108cfu/g)，接种量大 (2 3%)保藏期短(4°C，1 2d);并且还存在生产工序多、周期长；在发酵剂制备过程中， 菌种经过多级扩大培养和繁衍，批次间质量不够稳定，极易退化和污染。该种发酵剂在发酵食品行业基本属于淘汰类型。(2)真空冷冻干燥发酵剂，系乳酸菌经液体增殖培养，浓缩分离，之后与保护剂混溶，再经真空冷冻干燥工艺制备的乳酸菌冻干菌粉。具有活菌含量高、易保存管理、更强的稳定性和乳酸菌活力的特点，可直投式使用，是当今发酵剂的主要产品形式。但是，由于在冻干过程中产生损伤，且能耗较大等因素，冻干菌粉菌株存在复活时间较长和成本较高的弊端。其中，冷冻浓缩发酵剂制备过程中涉及的菌体浓缩技术是制备高活力乳酸菌发酵剂极其关键的中间工艺环节，其目的不仅要将菌体与培养液分离，而且要求在保持菌体活性的前提下，获得较高的浓缩倍数和菌体收得率。目前，用于浓缩菌体的方法主要是离心分离法，根据所采用的离心机工作原理的差异分为固体保留式和自清式。固体保留式离心方式的菌体损失率一般在10%以上，由于菌体经受离心剪切作用时间较长，造成菌体的死亡率较高；自清式离心方式，浓缩菌体以固体时间间隔排出离心机外，遭受的离心剪切力较小，但是菌体的浓缩倍率不高，一般在10 30倍之间。现有直投式酸奶发酵剂的现状各种问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中真空冷冻干燥发酵剂制备过程中离心收集菌体损失率和死亡率较高,真空冷冻干燥过程中能耗高、制备时间长,菌株损伤较为严重和复活时间长等的缺陷，而提供了一种菌种活力高，活菌数高，活力恢复时间短的液氮深冷造粒乳酸菌直投式发酵剂的制备工艺及专用设备。本专利技术提供一种乳酸菌直投式发酵剂的制备工艺包括如下步骤(I)将乳酸菌发酵液离心收集菌体，将收集的菌体重悬至软水中洗涤，之后再离心收集菌体；其中，所述的离心的条件为IOOOg 5000g, IOmin 30min ；(2)将步骤⑴收集的菌体重悬至含有冻干保护剂和物质X的水溶液中，所述的物质X为脱脂乳或乳清蛋白；(3)将步骤(2)重悬得到的菌体溶液以液滴形式喷淋至液氮中造粒，之后收集固体颗粒产品，即可。下面，进一步本专利技术乳酸菌直投式发酵剂的制备工艺进行详细介绍(I)将乳酸菌发酵液离心收集菌体，将收集的菌体重悬至软水中洗涤，之后再离心收集菌体；其中，所述的离心的条件为IOOOg 5000g, IOmin 30min。本专利技术中，所述的乳酸菌的菌株可为本领域常规使用的菌株，较佳的为嗜热链球菌 Streptococcus thermophilus、保加利亚乳杆菌 Lactobacillus bulgaricus、嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus、干酿乳杆菌 Lactobacillus casei 或植物乳杆菌 Lactobacillus plantarum ;更佳的为干酪乳杆菌 Lactobacillus casei LC2W 菌株(CGMCC No. 0828)、干酪乳杆菌 Lactobacillus casei BD-II 菌株(CGMCC No. 0825)或者植物乳杆菌 Lactobacillus plantarum ST-III 菌株(CGMCC No. 0847) 本专利技术中，所述的乳酸菌发酵液为本领域常规使用制备冷冻浓缩发酵剂使用的乳酸菌发酵液，一般由乳酸菌菌株经过2 3次扩培获得。本专利技术中，所述的扩培为本领域常规操作，一般在发酵罐中，在按常规灭菌的乳酸菌培养基或脱脂乳中进行充氮厌氧培养，条件较佳的为菌株接种量为1% 5%，发酵温度30°C 45°C，发酵时间6h 24h ;更佳的为接种量为2% 3%，发酵温度32°C 44°C， 发酵时间8h 16h。其中，所述的乳酸菌培养基的种类、含量具体使用和pH值，本领域技术人员均知道根据使用的乳酸菌菌种而相应调整，如嗜热链球菌Streptococcus thermophilus 使用M17培养基pH恒定在6. 5、保加利亚乳杆菌Lactobacillus bulgaricus、嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus、干酪乳杆菌 Lactobacillus casei 或植物乳杆菌 Lactobacillus plantarum 均使用 MRS 培养基等等。本专利技术中，所述的离心的设备为本领域常规使用，较佳的为固体保留式离心机或自清式离心机，更佳的为采用自清式离心机。本专利技术中，所述的离心的条件较佳的为1500g 5000离心IOmin 20min，更佳的为 2000g 3500g 离心 IOmin 15min。本专利技术中，所述的软水为本领域常规所说的软水，较佳的为有机物含量< 8mg/ kg,污染物指数< 3, 二氧化娃< 5mg/kg,#< O. 5mg/kg3li< O. 5mg/kg。所述的洗漆的次数为本领域常规操作，较佳的为I 3次，更佳的为I 2次。所述的软水中洗涤的软水体积为本领域常规，较佳的为乳酸菌发酵液体积的1/10 1/40。(2)将步骤(I)收集的菌体重悬至含有冻干保护剂和物质X的水溶液中，所述的物质X为脱脂乳或乳清蛋白。本专利技术中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杭锋，艾连中，吴正钧，孙克杰，郭本恒，陈卫，王钦博，宋馨，穆海菠，
申请(专利权)人：光明乳业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。