[發明專利]益生菌高密度培養過程中的化學去脅迫技術

無效

• 申請號: 200710071690.X
• 申請日: 2007-01-26
• 公開（公告）號: CN101230323A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 趙新淮;李丹
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12R1/23
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明所描述的技術方法，可以應用于兩株益生菌——嗜酸乳桿菌(L.acidophillus)或兩歧雙歧桿菌(B.bifidum)的高密度生產，提高活菌的整體水平。而這兩株益生菌，是生產功能性乳制品、保健食品的重要原料之一。

背景技術

一些細菌(例如乳桿菌屬和雙歧桿菌屬)具有優良的功能特性，可以為人類提供特殊的、有用的作用(例如保健作用)，因而被人們稱之為益生菌。但是，被人類攝入的益生菌，只有在達到一定的數量水平時，才能產生相應的保健作用。所以，以益生菌為功能成分的功能性乳制品或者保健食品，需要將益生菌的活菌體保持在一定水平。故此，益生菌的高密度培養、生產技術，可以增加益生菌活菌體的總量或者是在單位體積中的數量水平，是當前食品技術開發中的關鍵技術問題。本發明為兩株益生菌的高密度培養提供一個新的技術方法，即利用化學物質所產生的化學反應，部分消除兩株益生菌在高密度培養過程中所要承受的脅迫作用，簡單但有效的達到提高發益生菌酵液中活菌整體水平的目的，這個技術可以簡稱為化學去脅迫技術。

發明內容

在嗜酸乳桿菌的高密度生產過程中，由于嗜酸乳桿菌繁殖而產生乳酸，導致了發酵液的pH下降，對嗜酸乳桿菌產生相應的脅迫作用。pH的變化程度與嗜酸乳桿菌的水平相關，并最終影響到嗜酸乳桿菌的進一步增殖。利用堿性鹽(碳酸鈣或者是檸檬酸鈉)的作用，對乳酸進行中和反應(反應發生的方式如下)，可以部分消除乳酸對嗜酸乳桿的脅迫作用，有利于嗜酸乳桿菌的進一步增殖。

反應1：碳酸鈣+乳酸→乳酸鈣+二氧化碳+水

反應2：

雙歧桿菌是嚴格厭氧，在好氣條件下不能增殖。在兩歧雙歧桿菌的高密度生產過程中，由于氧氣對兩歧雙歧桿菌具有毒性作用，因此發酵液中氧氣的殘留，就對兩歧雙歧桿菌產生脅迫作用，直接影響到兩歧雙歧桿菌的增殖。利用抗氧化作用較強的抗氧化劑(抗壞血酸或者是異抗壞血酸)，與殘留的溶氧發生反應(反應方式如下)，可以降低溶氧的水平，從而有利于兩歧雙歧桿菌的高密度增殖。

反應1：抗壞血酸+氧→脫氫抗壞血酸+水

反應2：異抗壞血酸+氧→脫氫異抗壞血酸+水

本發明所涉及到的技術路線是：

(1)嗜酸乳桿菌的高密度培養方法1

1)配制1.6L的12％脫脂乳培養基。

2)在培養基中添加20％的檸檬酸鈉溶液或者是碳酸鈣固體。如果是加入檸檬酸鈉溶液，則檸檬酸鈉溶液添加至培養基的pH達到6.9；如果是加入碳酸鈣固體，則碳酸鈣加入量為5g·L^-1。

3)按照115℃×15min的滅菌條件滅菌處理培養基。

4)滅菌后冷卻，按2％的量在培養基中接種嗜酸乳桿菌，然后在5.0L的發酵罐中進行發酵培養。

5)培養條件為37℃、攪拌速度為100r·min^-1，培養時間為19h。

6)培養完成后，采用平板計數法分析發酵液中的嗜酸乳桿菌活菌數，并且與對照樣比較。

(2)嗜酸乳桿菌的高密度培養方法2

1)配制1.6L的12％脫脂乳培養基，并且按照115℃×15min的滅菌條件進行滅菌處理。

2)滅菌后冷卻，按2％的量接種嗜酸乳桿菌，在5.0L發酵罐中進行發酵培養。

3)培養條件為37℃、攪拌速度為100r·min^-1，總培養時間為19h。

4)培養8h時，向培養基中添加滅菌的20％檸檬酸鈉溶液，檸檬酸鈉溶液添加至培養基pH為5.9。

5)繼續培養11h，完成后采用平板計數法分析發酵液中的嗜酸乳桿菌活菌數，并且與對照樣比較。

(3)兩歧雙歧桿菌高密度培養方法

1)配制1.6L的12％脫脂乳培養基。

2)向培養基中添加異抗壞血酸鈉或是抗壞血酸鈉，加入量分別達到3.2g·L^-1或者是1.6g·L^-1，按照115℃×15min的滅菌條件進行滅菌處理。

3)滅菌后冷卻，按5％的接種量接種兩歧雙歧桿菌，在37℃、100r·min^-1條件下培養24h。

4)培養完成后，采用平板計數法分析發酵液中的兩歧雙歧桿菌活菌數，并且與對照樣比較。

本發明應用于發酵罐培養益生菌時的結果如下：

化學去脅迫技術培養兩株益生菌的發酵罐培養結果

發酵液中益生菌活菌體水平的評價方法

活菌數的測定，主要采用傳統的平板計數法