一种调节肠道菌群发酵海带及其制备方法

1.本发明属于海带综合利用技术领域，具体涉及一种调节肠道菌群发酵海带及其制备方法。


背景技术：

2.我国海带产量全球第一。海带是食用最广泛的大型褐藻。其营养丰富，热量低，富含碳水碳化合物、膳食纤维、矿物质、维生素、蛋白质等。根据我国古代医学典籍记载，海带具有良好的药食同源性，具有助消化、防便秘、降血脂、降血脂、降血压等多种生理功效，是一种具有很高开发价值的海洋食物资源。但是目前海带加工产品种类不够丰富，海带资源尚未得到充分利用。市面上海带制品主要为淡干海带、盐渍海带、海带结、海带丝等粗加工制品；精深加工产品主要为海带酱油酱料，种类少、市场占有率低。其他发酵海带功能性食品，多停留在研究阶段，发酵方式多为液体发酵，液体发酵中菌种稳定性较差。
3.近年研究表明，肠道是人体“第二大脑”，肠道菌群紊乱危害人体健康。。因此，开发调节肠道菌群的功能性食品对于保障当代人肠道健康具有重要作用。
4.在发明人的研究中，开发一种调节肠道菌群发酵海带的制备新方法，即一种利用复合益生菌固体发酵海带制备调节肠道菌群产品的制备新方法。海带原料本身具有良好的整肠功能，而本发明中使用的益生菌具有调节肠道菌群功能此前也已被证实。相较于液体发酵，固体发酵产品产量高、菌种稳定性高、后续处理简易。使用复合益生菌固体发酵海带，可以获得具有调节肠道菌群功能的海带精深加工制品，为海带资源的充分利用提供新思路。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种调节肠道菌群发酵海带及其制备方法。
6.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：以海带为主要原料，通过超微粉碎制海带粉，复配少量酵母粉、小麦粉、大麦粉或燕麦粉，灭菌制备发酵培养基。以短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33等4种复合益生菌为出发菌种，经发酵剂制备、固体发酵和发酵产物冷冻干燥步骤获得具有调节肠道菌群功能的发酵海带制品。
7.所述方法步骤如下：（1）海带粉的制备：将干海带清水洗净并浸泡除盐后，用超微粉碎机粉碎，得到平均粒径≤100nm海带粉。
8.（2）培养基的制备：1）液体菌种扩大培养基：按质量百分比计，海带粉10-20%、酵母粉5-10%、蔗糖0.5%-2%、a类物质2-5%、水63-82.5%，各组分质量百分比之和为100%；将除水外的各组分混合均匀后加水磨成浆，调ph值为6-7，121℃灭菌30 min备用。
9.2）固体发酵培养基：按质量百分比计，海带粉30%-40%、酵母粉10-20%、蔗糖1%-5%、
a类物质5-10%、水25-54%，各组分质量百分比之和为100%；培养基成分混合均匀，100-121℃灭菌30-60 min备用。
10.所述的a类物质为小麦、大麦、燕麦中的一种或两种。
11.（3）发酵剂的制备：将短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33菌种一份各自在无菌条件下接种至mrs培养基，37℃活化培养1-2天，离心，加入无菌生理盐水获得菌悬液（10
7 cfu/g以上）。把短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33四种单菌悬液按照2:2:1:1体积比例制备成复合菌悬液。将复合菌悬液转接入装有液体菌种扩大培养基的瓶或罐中进行扩大培养得到液体菌种，扩大培养后制得活菌数达到10
8 cfu/g以上；培养条件为：接种量5-15% （v/v），培养温度30-40℃，培养时间1-2天；（4）固体发酵：将扩大培养得到的液体菌种悬液接到固体发酵培养基中进行固体发酵，接种量5-15% （v/v），培养温度30-40℃，培养时间2-3天；（5）发酵产物冷冻干燥：将发酵得到的终产物经冷冻干燥至含水量≤5%；产品制备：采用现有技术将功能海带制作各种海带颗粒剂、胶囊、片剂或咀嚼片产品。
12.与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：本发明开辟了一条海带综合开发利用的新途径。通过短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33四种益生菌复合固体发酵海带后，可以获得具有调节肠道菌群功能的海带精深加工制品，且产品产量高、菌种稳定性高、后续处理工艺简易，为海带资源的充分利用提供新思路。
具体实施方式
13.为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，详细说明如下。
14.实施例 1：以海带为主要原料，通过超微粉碎制海带粉，复配少量酵母粉、小麦粉、大麦粉，灭菌制备发酵培养基。以短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33等4种复合益生菌为出发菌种，经发酵剂制备、固体发酵和发酵产物冷冻干燥步骤获得具有调节肠道菌群功能的发酵海带制品。
15.所述方法步骤如下：（1）海带粉的制备：将干海带清水洗净并浸泡除盐后，用超微粉碎机粉碎，得到平均粒径≤100nm海带粉，用80目筛过筛。
16.（2）培养基的制备：1）液体菌种扩大培养基：按质量百分比计，海带粉15%、酵母粉5%、蔗糖2%、小麦粉1%、大麦粉1%、水76%，各组分质量百分比之和为100%；将除水外的各组分混合均匀后加水磨成浆，调ph值为7，121℃灭菌30 min备用。
17.2）固体发酵培养基：按质量百分比计，海带粉35%、酵母粉10%、蔗糖3%、小麦粉3%、大麦粉3%、水46%，各组分质量百分比之和为100%；各成分混合均匀，121℃灭菌30 min备用。
18.（3）发酵剂的制备：将短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸
片球菌t1-33菌种一份各自在无菌条件下接种至mrs培养基，37℃活化培养1-2天，离心，加入无菌生理盐水获得菌悬液（10
7 cfu/g以上）。把短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33四种单菌悬液按照2:2:1:1体积比例制备成复合菌悬液。将复合菌悬液转接入装有液体菌种扩大培养基的瓶或罐中进行扩大培养得到液体菌种，扩大培养后制得活菌数达到10
8 cfu/g以上；培养条件为：接种量8% （v/v），培养温度37℃，培养时间1-2天；（4）固体发酵：将扩大培养得到的液体菌种悬液接到固体发酵培养基中进行固体发酵，接种量10%（v/v），培养温度37℃，培养时间2天；（5）发酵产物冷冻干燥：将发酵得到的终产物经冷冻干燥至含水量≤5%；产品制备：采用现有技术将功能海带制作各种海带颗粒剂、胶囊、片剂或咀嚼片产品。
19.经测定，按本实施例子制成的海带固体发酵产物中活菌数达到3.3x10
9 cfu/g，冻干之后益生菌存活率82%。冻干之后蛋白质含量13%、粗多糖含量28%、脂肪酸含量19%。
20.实施例 2：以海带为主要原料，通过超微粉碎制海带粉，复配少量酵母粉、小麦粉、燕麦粉，灭菌制备发酵培养基。以短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33等4种复合益生菌为出发菌种，经发酵剂制备、固体发酵和发酵产物冷冻干燥步骤获得具有调节肠道菌群功能的发酵海带制品。
21.所述方法步骤如下：（1）海带粉的制备：将干海带清水洗净并浸泡除盐后，用超微粉碎机粉碎，得到平均粒径≤100nm海带粉，用100目筛过筛。
22.（2）培养基的制备：1）液体菌种扩大培养基：按质量百分比计，海带粉20%、酵母粉6%、蔗糖1%、小麦粉1%、燕麦粉2%、水70%，各组分质量百分比之和为100%；将除水外的各组分混合均匀后加水磨成浆，调ph值为7，121℃灭菌30 min备用。
23.2）固体发酵培养基：按质量百分比计，海带粉40%、酵母粉15%、蔗糖2%、小麦粉3%、燕麦粉4%、水36%，各组分质量百分比之和为100%；各成分混合均匀，121℃灭菌30 min备用。
24.（3）发酵剂的制备：将短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33菌种一份各自在无菌条件下接种至mrs培养基，37℃活化培养1-2天，离心，加入无菌生理盐水获得菌悬液（10
7 cfu/g以上）。把短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33四种单菌悬液按照2:2:1:1体积比例制备成复合菌悬液。将复合菌混合悬液转接入装有液体菌种扩大培养基的瓶或罐中进行扩大培养得到液体菌种，扩大培养后制得活菌数达到10
8 cfu/g以上；培养条件为：接种量10% （v/v），培养温度37℃，培养时间1-2天；（4）固体发酵：将扩大培养得到的液体菌种悬液接到固体发酵培养基中进行固体发酵，接种量10% （v/v），培养温度37℃，培养时间2天；（5）发酵产物冷冻干燥：将发酵得到的终产物经冷冻干燥至含水量≤5%；产品制备：采用现有技术将功能海带制作各种海带颗粒剂、胶囊、片剂或咀嚼片产品。
25.经测定，按本实施例子制成的海带固体发酵产物中活菌数达到5.8x10
9 cfu/g，冻干之后益生菌存活率87%。冻干之后蛋白质含量10%、粗多糖含量20%、脂肪酸含量25%。
26.实施例 3：以海带为主要原料，通过超微粉碎制海带粉，复配少量酵母粉、小麦粉，灭菌制备发酵培养基。以短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33等4种复合益生菌为出发菌种，经发酵剂制备、固体发酵和发酵产物冷冻干燥步骤获得具有调节肠道菌群功能的发酵海带制品。
27.所述方法步骤如下：（1）海带粉的制备：将干海带清水洗净并浸泡除盐后，用超微粉碎机粉碎，得到平均粒径≤100nm海带粉，用80目筛过筛。
28.（2）培养基的制备：1）液体菌种扩大培养基：按质量百分比计，海带粉15%、酵母粉8%、蔗糖1%、小麦粉5%、水71%，各组分质量百分比之和为100%；将除水外的各组分混合均匀后加水磨成浆，调ph值为7，121℃灭菌30 min备用。
29.2）固体发酵培养基：按质量百分比计，海带粉35%、酵母粉20%、、蔗糖3%、小麦粉10%、水32%，各组分质量百分比之和为100%；各成分混合均匀，121℃灭菌30 min备用。
30.（3）发酵剂的制备：将短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33菌种一份各自在无菌条件下接种至mrs培养基，37℃活化培养1-2天，离心，加入无菌生理盐水获得菌悬液（10
7 cfu/g以上）。把短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18、乳酸片球菌t1-33四种单菌悬液按照2:2:1:1体积比例制备成复合菌悬液。将复合悬液转接入装有液体菌种扩大培养基的瓶或罐中进行扩大培养得到液体菌种，扩大培养后制得活菌数达到10
8 cfu/g以上；培养条件为：接种量10% （v/v），培养温度37℃，培养时间1-2天；（4）固体发酵：将扩大培养得到的液体菌种悬液接到固体发酵培养基中进行固体发酵，接种量12%（v/v），培养温度37℃，培养时间2天；（5）发酵产物冷冻干燥：将发酵得到的终产物经冷冻干燥至含水量≤5%；产品制备：采用现有技术将功能海带制作各种海带颗粒剂、胶囊、片剂或咀嚼片产品。
31.经过前期测试，按本发明阐述的方法制备海带固体发酵产物，海带粉超微粒径，四种菌液混合体积比例以及扩大培养后活菌数的参数都非常关键，将影响固体发酵产物中活菌数、冻干之后益生菌存活率、冻干之后蛋白质含量、粗多糖含量、脂肪酸含量。发明人所用的益生菌短乳杆菌h06-7、屎肠球菌l8-20、干酪乳杆菌lz12-18和乳酸片球菌t1-33是分离自发酵食品。经测定，这四株菌在本发明阐述的培养条件下生长能力良好，且复合混菌生长能力和产物水平更高。并且，这些菌株具有调节肠道功能此前也已被证实。
32.按本发明阐述的3个实施例制成的海带固体发酵产物，分别测定了发酵产物中活菌数、冻干之后益生菌存活率、冻干之后蛋白质含量、粗多糖含量、脂肪酸含量，如下表所示。
33.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，在上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。凡依照本发明申请专利范围所作的均等变化、修改、替换和变形，皆为本发明的涵盖范围。