一种固态发酵生产益生菌孢子粉的方法技术

本发明专利技术公开了一种固态发酵生产益生菌孢子粉的方法，包括培养基制备、益生菌菌种活化、益生菌菌悬液的制备、益生菌固态发酵、益生菌孢子粉干燥、益生菌高孢粉抽提及粉碎和益生菌孢子粉成品质检及包装共7个步骤，该方法采用固态发酵制备益生菌孢子粉，降低了生产过程中杂菌的污染率，发酵过程能耗低；产物浓度高，提取工艺简单；整个生产过程零废液排放；该方法采用集发酵、干燥粉碎为一体的卧式固态生物反应器，简化操作工序，缩短了生产周期，节约能耗，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括培养基制备、益生菌菌种活化、益生菌菌悬液的制备、益生菌固态发酵、益生菌孢子粉干燥、益生菌高孢粉抽提及粉碎和益生菌孢子粉成品质检及包装共7个步骤，该方法采用固态发酵制备益生菌孢子粉，降低了生产过程中杂菌的污染率，发酵过程能耗低；产物浓度高，提取工艺简单；整个生产过程零废液排放；该方法采用集发酵、干燥粉碎为一体的卧式固态生物反应器，简化操作工序，缩短了生产周期，节约能耗，提高生产效率。【专利说明】
本专利技术涉及益生菌发酵生产
，尤其是涉及。
技术介绍
益生菌是指当摄入充足的数量后，能对宿主产生一种或多种由论证的功能性健康益处的活的微生物，主要包括乳杆菌属、双歧杆菌属、丙酸菌、芽孢杆菌、埃希氏菌以及酵母属等。益生菌能促进机体微生物菌群和酶的平衡以及刺激特异性和非特异性的免疫机制，达到预防某些疾病、促进发育、增强体质、延缓衰老和延长寿命的目的。CN 103146616 A公开了一种制备复合乳酸菌制剂的方法及应用。所述方法包括农副产品废渣预处理、菌株扩大培养、复合菌株液态培养、复合菌株液固态偶联发酵。该专利技术克服了当前益生菌饲料添加剂产品存在的性能稳定性差、生产成本高的问题，其不仅使复合乳酸菌制剂产品中的菌株竞争力增强，宿主定植率得到提高，而且，该方法能大幅度减小成本，并有效利用农副产品废渣资源，使其成为饲料添加剂成分中的重要组成部分，在一定程度上解决了资源浪费和环境污染等突出问题，可成功应用于饲料方面。但该方法发酵效率低，成本高，得到的复合乳酸菌制剂的活菌总数仅达7.8~8.5 X IO9 cfu/ml，无法满足市场的要求。CN 103211085 A公开了一种饲用高效复合益生菌剂及制备方法,属于生物
。所述的复合益生菌剂由地衣芽抱杆菌(Bacilluslicheniformis),嗜热乳酸链球菌{,Streptococcus thermophilus) >11 Mil{Saccharomycerevisiae Hansen)分另lj发酵培养后按比例混合而成，有效微生物数目达到8~120 X 108CFU/mL ;所述复合益生菌剂菌株间配伍科学合理，能杀死或抑制动物体内的病原菌，促进饲料的消化吸收，能大大减少饲料中抗生素的使用。但该方法制备工艺复杂，且益生菌含量偏低。目前，益生菌制剂应用于养殖生产，然而，在制备工艺上大部分采用液态发酵制备，发酵控制条件苛刻，生产成本高，少数采用固态发酵制备的工艺复杂，得到的益生菌含量低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供，缩短发酵周期、降低生产能耗，提高益生菌的发酵效率，得到含菌量高的复合型益生菌。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案为:，包括以下步骤: a)培养基制备: 茄子瓶培养基:组成成分为马铃薯20%、蛋白胨0.5%、葡萄糖或蔗糖2%、磷酸二氢钾0.05%、硫酸镁 0.03%、琼脂 1.5~2%、pH 为 6.5~7.0 ；种子扩大培养的培养基:组成成分为米糠7~10%或麦麸2~10%、花生柏或豆柏2~5%、蛋白胨0.5~1.0%、蔗糖2%、琼脂2%，pH为6.0~7.0 ； 固体发酵培养基:由稻壳和麦麸组成，组成比例为3:7~5:5,固体培养基的含水率为50% wt ~60% wt, pH 自然； b)益生菌菌种活化:将冷冻管中的菌体或斜面培养保存的菌种转接至茄子瓶内培养； c)益生菌种悬液的制备:将步骤b)培养好的细菌或真菌按l:10(Tl:50的接种量转接至种子罐中进行固态培养，罐压为0.05MPa,通风量为0.01-0.2vvm,搅拌速度为0.1-0.2rpm，细菌在34~39°C培养24~36h后转至适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在1.(Tl.5X107cfu/g ;真菌在25~30°C培养44~60h至适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在3.0~5.0X106cfu/g ； d)益生菌固态发酵培养: 将步骤c)得到的细菌菌悬液按固体发酵培养基的重量f 2%转接至固体发酵培养基中，罐压为0.02~0.05MPa,通风量为0.2~0.25vvm,搅拌速度为0.8~1.2rpm,培养温度为34~39°C，物料湿度控制在55~65%，45~55h内每4h取样检测物料的含菌量，当含菌量<5.0X 109cfu/g且活菌率高于95%时，停止发酵； 将步骤c)得到的真菌菌悬液按固体发酵培养基的重量21%转接至固体发酵培养基中，罐压为0.02~0.05MPa,通风量为0.2~0.25vvm,搅拌速度为0.8~1.2rpm,培养温度为25~30°C，物料湿度控制在55~65%，57~66h内每2h取样检测物料的活菌量，当活菌量<5.0X 108cfu/g且活菌率高于95%时，停止发酵； e)益生菌孢子粉干燥及粉碎:在发酵结束后，将发酵罐的温度调至60°C、搅拌速度调至3飞rpm，干燥至孢子粉的含水率低于12%，并通过提高搅拌速度进行粉碎； f)益生菌高孢粉抽提:采用旋风分离集孢器进行抽提得到高孢粉，然后根据所需的含孢量，并在高孢粉中加入填充料，混合，再根据益生菌孢子粉的配方将细菌和真菌高孢粉按重量比例为8:2飞:5进行混合过筛得到益生菌孢子粉； g)益生菌孢子粉成品质检及包装。进一步，步骤a)中的茄子瓶培养基和种子扩大培养的培养基在121°C，0.1MPa灭菌15~20min，固态发酵培养基在90~95°C，灭菌6(T80min，备用。进一步，步骤b)中益生菌活化培养条件为:细菌在32 土 1°C静置培养24h，真菌在25± 1°C静置培养48h。进一步，步骤c)中菌悬液含菌量采用血球计数板直接计数法进行计数。优选，步骤c)中细菌的培养时间为24~28h，真菌的培养时间为48飞6h。进一步，步骤d)中的发酵罐为集发酵、干燥粉碎为一体的卧式固态生物反应器。进一步，步骤drg)中物料的含菌量的检测方法为:用500ml或250ml三角瓶装IOOml含蛋白胨0.5%和蔗糖2%的营养液经高压灭菌冷却后，放待测益生菌孢子粉0.1g或高孢粉4mg，置于140rpm摇床上28°C 土 TC培养24h，再用无菌水进行梯度稀释后，取样制片镜检，镜检时用血球计数板进行计数，记录每个中格发芽孢子(孢子膨胀比原孢大I倍或芽长度大于孢子半径的)与未发芽孢子数，含菌量(XlO8 / g)= (4个中格孢子总数X4X10X稀释倍数)/ 100 ； 活菌率:物料的活菌率(%)=发芽孢子数/ (发芽孢子数+未发芽孢子数)X 100%。进一步，步骤f)益生菌高孢粉抽提操作为:先打开旋风分离集孢器的抽风机开关进行抽风，使集孢器内形成负压，然后打开进料口投入步骤e)所得的益生菌孢子粉，关闭进料口后，启动集孢器，用正、反方向交替搅拌扬孢6~8min，得到高孢粉，打开残渣出口，将残渣排出即可。进一步，步骤a)、)中的所述益生菌中的细菌为益生菌中的细菌为枯草芽抱杆菌枯草亚种{Bacillus subtilis、、植物乳杆菌{Lactobacillus plan tarum)和双歧杆菌{Bifidobacterium)中的一种或多种，益生菌中的真菌为酿酒酵母{Saccharomycere vi siae 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态发酵生产益生菌孢子粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：a）培养基制备：茄子瓶培养基：组成成分为马铃薯20%、蛋白胨0.5%、葡萄糖或蔗糖2%、磷酸二氢钾0.05%、硫酸镁0.03%、琼脂1.5~2%、pH为6.5~7.0；种子扩大培养的培养基：组成成分为米糠7~10%或麦麸2~10%、花生粕或豆粕2~5%、蛋白胨0.5~1.0%、蔗糖2%、琼脂2%，pH为6.0~7.0；固体发酵培养基：由稻壳和麦麸组成，组成比例为3:7~5:5，固体培养基的含水率为50%?wt～60%?wt，pH自然；b）益生菌菌种活化：将冷冻管中的菌体或斜面培养保存的菌种转接至茄子瓶内培养；?c）益生菌种悬液的制备：将步骤b）培养好的细菌或真菌按1:100~1:50的接种量转接至种子罐中进行固态培养，罐压为0.05MPa，通风量为0.1~0.2vvm，搅拌速度为0.1~0.2rpm，细菌在34~39℃培养24~36h后转至适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在1.0~1.5×107cfu/g；真菌在25~30℃培养44~60h至适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在3.0~5.0×106cfu/g；?d）益生菌固态发酵培养：将步骤c）得到的细菌菌悬液按固体发酵培养基的重量1~2%转接至固体发酵培养基中，罐压为0.02~0.05MPa，通风量为0.2~0.25vvm，搅拌速度为0.8~1.2rpm，培养温度为34~39℃，物料湿度控制在55~65%，45~55h内每2h取样检测物料的含菌量，当含菌量≥5.0×109cfu/g且活菌率高于95%时，停止发酵；将步骤c）得到的真菌菌悬液按固体发酵培养基的重量2~4%转接至固体发酵培养基中，罐压为0.02~0.05MPa，通风量为0.2~0.25vvm，搅拌速度为0.8~1.2rpm，培养温度为25~30℃，物料湿度控制在55~65%，57~66h内每2h取样检测物料的活菌量，当活菌量≥5.0×108cfu/g且活菌率高于95%时，停止发酵；e）益生菌孢子粉干燥及粉碎:在发酵结束后，将发酵罐的温度调至60℃、搅拌速度调至3~5rpm，干燥至孢子粉的含水率低于12%，并通过提高搅拌速度进行粉碎；?f）益生菌高孢粉抽提：采用旋风分离集孢器进行抽提得到高孢粉，然后根据所需的含孢量，并在高孢粉中加入填充料，混合，再根据益生菌孢子粉的配方将细菌和真菌高孢粉按重量比例为8:2~5:5进行混合过筛得到益生菌孢子粉；?g）益生菌孢子粉成品质检及包装。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向洋，向梦兰，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：