[發明專利]一種冷凍干燥保護劑、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201010185602.0
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN102260635A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 劉先;齡南;康小紅;生慶海;劉衛星
• 申請（專利權）人: 內蒙古蒙牛乳業(集團)股份有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12R1/225
• 代理公司: 北京漢德知識產權代理事務所(普通合伙) 11328
• 代理人: 莊一方;李潔

技術領域

本發明涉及一種冷凍干燥保護劑，具體來說，本發明涉及一種乳酸桿菌的冷凍干燥保護劑、制備方法及其應用。?

背景技術

冷凍干燥是將濕物料在較低溫度下凍結成固態，然后在高度真空下，將其中固態水分直接升華為氣態而除去的干燥過程，也稱升華干燥。在冷凍干燥過程中，冷凍和干燥兩個過程會造成部分微生物細胞的損傷、死亡及其某些酶蛋白分子的鈍化。如果凍干工藝中保護劑選擇不當，則發酵活力下降。

乳酸桿菌為乳品工業微生物中重要的菌種資源之一，具有良好的發酵特性以及改善或調節腸道微生物菌群的平衡、增強機體免疫力、降低膽固醇水平、緩解乳糖不耐癥以及抑制腫瘤細胞形成等功效。乳酸桿菌已廣泛應用于食品、釀造等行業。如何更好地將生產中選育到的優良乳酸桿菌保存下來，選擇合適的冷凍干燥保護劑尤為重要。

各種微生物的種類和其本身結構（如細菌有無囊膜、莢膜等）不同、培養方法也有差異，為了使冷凍干燥過程中微生物的損傷和死亡盡量降低，各種微生物的冷凍干燥保護劑的配方也不盡相同。常用的保護劑主要為牛奶、蔗糖、明膠等，組方簡單，保護功能差。如果在2℃-8℃條件下，保存期只有4-6月，多需要在-15℃以下保存。加上傳統的生物制品保護劑的研制相對滯后，使成品的長期保存和運輸受限。所以，研究一種效果較好的冷凍干燥保護劑十分迫切。

發明內容

本發明的目的是提供具有較佳效果的冷凍干燥保護劑。此種冷凍干燥保護劑在微生物尤其是乳酸桿菌的冷凍干燥中，保護效果有顯著的提高，大大提高了菌體的成活率。

本發明提供了一種冷凍干燥保護劑，100份冷凍干燥保護劑由如下重量份的組分制備而成：

脫脂乳粉12份-20份，

谷氨酸鈉0.5份-3份，

抗壞血酸鈉0.1份-0.5份，

甘油0.5份-3份，

胱氨酸0.05份-0.3份，

海藻糖10份-20份，

其它由水補足。

在冷凍干燥保護劑的常見組分中，甘油可促進冷凍干燥處理中過氧化氫酶復性，且當甘油濃度上升至0.8%，過氧化氫酶可復性完全。脫脂奶粉可促進升華。與蔗糖相比，海藻糖的玻璃化溫度更高，吸濕度更低，無還原性，能夠形成一種弱玻璃而具有很好的保護作用。糖對蛋白質的保護作用與其濃度有關，通常在某個濃度范圍內，糖的保護作用隨著濃度的升高而增大；當達到某一濃度時，保護作用達到最大值；此后再增大糖的濃度，保護效果無顯著增加，有時反而會降低。氨基酸是常見的蛋白質保護劑之一，可防止有效組分隨水蒸氣一起升華逸散。

在冷凍過程中，結晶型氨基酸能升高成品的塌陷溫度，阻止因塌陷而引起的蛋白質結構的破壞。吐溫80、十二烷基磺酸鈉及抗壞血酸等一些表面活性劑或還原劑對冷凍干燥過程中的蛋白質也起到一定的保護作用。此外，產品的自身氧化可消耗凍干樣品內部和環境中的氧；放入電子或氫離子，如抗壞血酸等，可阻斷凍干樣品中氧化鏈式反應，抑制氧化酶活性，防止樣品在冷凍干燥及儲藏過程中氧化變質。

發明人在對冷凍保護劑的篩選過程中，首先進行了單因素試驗，其中CK為不添加任何保護劑的對照組，列1中脫脂乳粉5%是指100克冷凍干燥保護劑中有5克是脫脂奶粉、95克是水；以此類推。試驗結果如表2，表2中列出了添加不同保護劑條件下的活菌數。

表1?單因素試驗因素水平表