一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基及其生产工艺的制作方法

文档序号:23306882发布日期:2020-12-15 11:37阅读:407来源:国知局
本申请涉及微生物培养基领域,特别涉及一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基及其生产工艺。
背景技术
:乳酸菌在自然界的分布极其广泛,种类繁多,其中绝大部分都是人和动物必不可少的具有重要生理功能的菌群,主要存在于人和动物的肠道中,在肠道中帮助消化、吸收各种营养物质,调节肠道ph值,抑制有害微生物的繁殖,因此乳酸菌在养殖业上得到了广泛的利用。目前乳酸菌的培养大部分采用mrs肉汤培养基,主要是以蛋白胨、牛肉份、酵母粉、葡萄糖等作为乳酸菌繁殖的主要营养成分,而mrs肉汤培养基比较适合在实验室中使用,且mrs肉汤培养基中含有动物源成分,一般不适合在牛饲料中使用,同时在生产中进行大批量使用时成本过高,导致饲料的生产成本也会大幅度增加。技术实现要素:为了降低生产中乳酸菌的培养成本,本申请第一方面提供一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基。本申请提供的一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基采用如下的技术方案:一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基,所述培养基包括以下重量份的原料,葡萄糖400-430份、豆粕酶解物400-430份、生长因子35-45份、维生素5-15份、缓冲剂75-93份、硫酸镁3.5-4.8份、硫酸锰0.5-1.5份。通过采用上述技术方案,本申请中的豆粕酶解物购自辽宁康普利德生物科技有限公司,产品型号为q/lnkp01-2018,本申请在培养基中用豆粕酶解物代替蛋白胨或牛肉粉后,不仅能够提供乳酸菌生长繁殖过程中所需的有机碳源和氨基酸,保证乳酸菌能够大量繁殖,同时,豆粕酶解物与葡萄糖、生长因子、维生素的配合使用,保证培养过程中体系的酸度、粘度,使得乳酸菌的活菌量增加,产酸能力增强,从而有效促进乳酸菌的生长繁殖,提高乳酸菌的增菌效果。此外,本申请中的乳酸菌培养基采用葡萄糖、豆粕酶解物、生长因子等代替mrs肉汤中主要的蛋白胨、牛肉粉、酵母粉后,其生产成本是mrs肉汤成本的1%左右,大大降低了乳酸菌的培养成本,从而能够在工业生产上大批量使用。缓冲剂的加入,保证乳酸菌在繁殖过程中具有适宜的ph值,为乳酸菌的大量繁殖提供保证,硫酸镁和硫酸锰作为微量元素,为乳酸菌的繁殖提供所必需的无机盐。优选的,所述培养基包括以下重量份的原料,葡萄糖410-425份、豆粕酶解物410-425份、生长因子38-42份、维生素c8-13份、缓冲剂77-90份、硫酸镁3.8-4.5份、硫酸锰0.6-1.2份。通过采用上述技术方案,培养基的原料在此范围内时,能够有效提高乳酸菌的增菌效果,降低乳酸菌的培养成本。优选的,所述生长因子包括胡萝卜粉和土豆粉,胡萝卜粉和土豆粉的重量比为(1.3-1.6):1。通过采用上述技术方案,生长因子采用胡萝卜粉和土豆粉后,能够为乳酸菌的扩繁提供充足的营养物质,从而保证使用本申请培养基培养得到的乳酸菌扩繁量与mrs肉汤培养基得到的乳酸菌的扩繁量接近,不会影响乳酸菌在饲料中的使用价值。优选的,所述培养基中还包括甜菜碱25-35份。通过采用上述技术方案,甜菜碱为乳酸菌的生长扩繁提供所需的无机盐和氮源,保证乳酸菌生长过程中的营养物质。此外,甜菜碱能够维持细胞的渗透压平衡,保证乳酸菌能够充分吸收培养基中的其他营养物质,为乳酸菌的扩繁提供保障。优选的,所述维生素包括b族维生素、维生素c中的一种或两种。优选的,所述缓冲剂包括磷酸氢二钾和磷酸二氢钾,磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的重量比为(0.8-1.2):(0.9-1.1)。优选的,所述豆粕酶解物部分被膨化大豆粉代替,其中,豆粕酶解物与膨化大豆粉的重量比为(2-3):1。本发明的第二方面是提供一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺采用如下的技术方案:一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,包括如下步骤:(1)在容器中加入水,控制水温在35±2℃的条件下加入所有原料搅拌,配制成重量浓度为1.8-2.5%的水溶液;(2)按重量份计,在步骤(1)的水溶液中接入粉末状的复合乳酸菌菌剂900-1100份,在温度为35±2℃的条件下,活化12以上使用。通过采用上述技术方案,复合乳酸菌活化12小时后,乳酸菌的繁殖逐渐进入缓慢增长阶段,乳酸菌生长趋于稳定期,现有技术中,饲料中乳酸菌的添加量要求至少为106cfu/g,才能保证有好的效果,而本申请的乳酸菌培养12个小时后,其活菌量保持在109cfu/g,远高于饲料中乳酸菌的添加量,所以可以在12小时后开始使用,不仅不会影响饲料中乳酸菌的活菌量,还使得乳酸菌的培养周期降低,也提高生产效率,降低生产成本。优选的,所述复合乳酸菌菌剂包括复合乳酸菌和载体,复合乳酸菌与载体的重量比为1:(89-119)。优选的,所述复合乳酸菌包括植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)、干酪乳杆菌(lactobacilluscasei)、嗜热链球菌(streptococcusthermophilus)、嗜酸乳杆菌(lactobacillusacidophilus)、屎肠球菌(enterrococcusfaecium),其中植物乳杆菌:干酪乳杆菌:嗜热链球菌:嗜酸乳杆菌:屎肠球菌的重量比为1:(1.8-2.2):1:(1.8-2.2):(5.7-6.2);植物乳杆菌的活菌量为2000亿cfu/g,干酪乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,嗜热链球菌的活菌量为1000亿cfu/g,嗜酸乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,屎肠球菌的活菌量为1000亿cfu/g。综上所述,本申请具有以下有益效果:本申请培养基采用葡萄糖、豆粕酶解物、生长因子、维生素、甜菜碱等的配合使用,能够为复合乳酸菌的扩繁提供充足的营养物质,同时实验证明,本申请的培养基培养24h后得到的乳酸菌活菌量与采用mrs肉汤培养基得到的乳酸菌活菌量接近,保证饲料中添加乳酸菌的活菌数,从而使得本申请的培养基能够在生产上使用;此外本申请用豆粕酶解物、生长因子、葡萄糖代替蛋白胨、牛肉粉等后能够有效降低培养基的成本,使得本申请的培养基的成本仅为mrs肉汤培养基成本的1%左右,大大降低生产成本,从而能够在生产上大批量使用,有效降低饲料的生产成本,同时本申请操作工艺简单、便捷。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。实施例1一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,包括如下步骤:(1)在活化罐中加入水,控制水温在35±2℃的条件下加入葡萄糖400g、豆粕酶解物430g、胡萝卜粉19.8g、土豆粉15.2g、维生素c15g、磷酸氢二钾31.6g、磷酸二氢钾43.4g、硫酸镁4.8g、硫酸锰0.5g混合搅拌,配制成重量浓度为1.8%的水溶液;(2)将步骤(1)的水溶液中接入900g的粉末状的复合乳酸菌剂,在温度为35±2℃的条件下活化12h以上使用,其中复合乳酸菌剂包括10g的复合乳酸菌和890g的载体,复合乳酸菌菌包括植物乳杆菌0.8g、干酪乳杆菌1.8g、嗜热链球菌0.8g、嗜酸乳杆菌1.5g、屎肠球菌5.1g;其中载体包括糊精296g、葡萄糖297g、豆粕粉297g;其中豆粕酶解物购自辽宁康普利德生物科技有限公司,产品型号为q/lnkp01-2018;植物乳杆菌的活菌量为2000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;干酪乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜热链球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜酸乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;屎肠球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自青岛根源生物科技有限公司。实施例2一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,包括如下步骤:(1)在活化罐中加入水,控制水温在35±2℃的条件下加入葡萄糖410g、豆粕酶解物425g、胡萝卜粉21.5g、土豆粉16.5g、b族维生素13g、磷酸氢二钾32.4g、磷酸二氢钾44.6g、硫酸镁4.5g、硫酸锰0.6g混合搅拌,配制成重量浓度为1.8%的水溶液;(2)将步骤(1)的水溶液中接入900g的粉末状的复合乳酸菌剂,在温度为35±2℃的条件下活化12h以上使用;其中复合乳酸菌剂包括10g的复合乳酸菌和890g的载体,复合乳酸菌菌包括植物乳杆菌0.8g、干酪乳杆菌1.8g、嗜热链球菌0.8g、嗜酸乳杆菌1.5g、屎肠球菌5.1g;其中载体包括糊精296g、葡萄糖297g、豆粕粉297g;其中豆粕酶解物购自辽宁康普利德生物科技有限公司,产品型号为q/lnkp01-2018;植物乳杆菌的活菌量为2000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;干酪乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜热链球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜酸乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;屎肠球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自青岛根源生物科技有限公司。实施例3一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,包括如下步骤:(1)在活化罐中加入水,控制水温在35±2℃的条件下加入葡萄糖419g、豆粕酶解物419g、胡萝卜粉25.2g、土豆粉16.8g、b族维生素11g、磷酸氢二钾42g、磷酸二氢钾42g、硫酸镁4.19g、硫酸锰1.05g混合搅拌,配制成重量浓度为2.0%的水溶液;(2)将步骤(1)的水溶液中接入1000g的粉末状的复合乳酸菌剂,在温度为35±2℃的条件下活化12h以上使用;其中复合乳酸菌剂包括10g的复合乳酸菌和990g的载体,复合乳酸菌菌包括植物乳杆菌0.8g、干酪乳杆菌1.8g、嗜热链球菌0.8g、嗜酸乳杆菌1.5g、屎肠球菌5.1g;其中载体包括糊精330g、葡萄糖330g、豆粕粉330g;其中豆粕酶解物购自辽宁康普利德生物科技有限公司,产品型号为q/lnkp01-2018;植物乳杆菌的活菌量为2000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;干酪乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜热链球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜酸乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;屎肠球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自青岛根源生物科技有限公司。实施例4一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,包括如下步骤:(1)在活化罐中加入水,控制水温在35±2℃的条件下加入葡萄糖425g、豆粕酶解物410g、胡萝卜粉25.2g、土豆粉16.8g、维生素c8g、磷酸氢二钾45g、磷酸二氢钾45g、硫酸镁3.8g、硫酸锰1.5g混合搅拌,配制成重量浓度为2.0%的水溶液;(2)将步骤(1)的水溶液中接入1000g的粉末状的复合乳酸菌剂,在温度为35±2℃的条件下活化12h以上使用;其中复合乳酸菌剂包括10g的复合乳酸菌和990g的载体,复合乳酸菌菌包括植物乳杆菌0.8g、干酪乳杆菌1.8g、嗜热链球菌0.8g、嗜酸乳杆菌1.5g、屎肠球菌5.1g;其中载体包括糊精330g、葡萄糖330g、豆粕粉330g;其中豆粕酶解物购自辽宁康普利德生物科技有限公司,产品型号为q/lnkp01-2018;植物乳杆菌的活菌量为2000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;干酪乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜热链球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜酸乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;屎肠球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自青岛根源生物科技有限公司。实施例5一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,包括如下步骤:(1)在活化罐中加入水,控制水温在35±2℃的条件下加入葡萄糖430g、豆粕酶解物400g、胡萝卜粉27.7g、土豆粉17.3g、维生素c5g、磷酸氢二钾53.1g、磷酸二氢钾39.9g、硫酸镁3.5g、硫酸锰1.5g混合搅拌,配制成重量浓度为2.5%的水溶液;(2)将步骤(1)的水溶液中接入1100g的粉末状的复合乳酸菌剂,在温度为35±2℃的条件下活化12h以上使用;其中复合乳酸菌剂包括10g的复合乳酸菌和1190g的载体,复合乳酸菌菌包括植物乳杆菌0.8g、干酪乳杆菌1.8g、嗜热链球菌0.8g、嗜酸乳杆菌1.5g、屎肠球菌5.1g;其中载体包括糊精396g、葡萄糖397g、豆粕粉397g;其中豆粕酶解物购自辽宁康普利德生物科技有限公司,产品型号为q/lnkp01-2018;植物乳杆菌的活菌量为2000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;干酪乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜热链球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;嗜酸乳杆菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自台湾生合生物科技股份有限公司;屎肠球菌的活菌量为1000亿cfu/g,购自青岛根源生物科技有限公司。实施例6一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,与实施例3的不同之处在于,在步骤(1)中还加入甜菜碱25g,其余与实施例3的相同。实施例7一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,与实施例3的不同之处在于,在步骤(1)中还加入甜菜碱30g,其余与实施例3的相同。实施例8一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,与实施例3的不同之处在于,在步骤(1)中还加入甜菜碱35g,其余与实施例3的相同。实施例9一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,与实施例3的不同之处在于,在步骤(1)中葡萄糖419g、豆粕酶解物279g、膨化大豆140g、胡萝卜粉25.2g、土豆粉16.8g、维生素c11g、磷酸氢二钾42g、磷酸二氢钾42g、硫酸镁4.19g、硫酸锰1.05g,,其余与实施例3的相同。实施例10一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,与实施例3的不同之处在于,在步骤(1)中葡萄糖419g、豆粕酶解物314g、膨化大豆105g、胡萝卜粉25.2g、土豆粉16.8g、维生素c11g、磷酸氢二钾42g、磷酸二氢钾42g、硫酸镁4.19g、硫酸锰1.05g,其余与实施例3的相同。实施例11一种适合工业生产的乳酸菌增菌培养基的生产工艺,与实施例3的不同之处在于,步骤(1)中葡萄糖419g、豆粕酶解物419g、胡萝卜粉42g、维生素c11g、磷酸氢二钾42g、磷酸二氢钾42g、硫酸镁4.19g、硫酸锰1.05g,其余与实施例3的相同。对比例1培养基采用mrs肉汤培养基,mrs肉汤购自北京奥博星生物技术有限责任公司,货号为02-291,其中mrs肉汤的成分有:蛋白胨10g/l、牛肉粉5g/l、酵母粉4g/l、磷酸氢二钾2g/l、柠檬酸三铵2g/l、葡萄糖20g/l、乙酸钠5g/l、硫酸镁0.2g/l、硫酸锰0.05g/l、吐温1ml、琼脂粉15g/l;使用时,(1)在活化罐中加入水,控制水温在35±2℃的条件下加入mrs肉汤1000g配制成重量浓度为2.0%的水溶液;(2)在步骤(1)的水溶液中接入1000g的粉末状的复合乳酸菌剂,在温度为35±2℃的条件下活化培养,复合乳酸菌剂与实施例3中的相同。对比例2与实施例3的不同之处在于,步骤(1)中无胡萝卜粉和土豆粉。对比例3与实施例3的不同之处在于,步骤(1)中葡萄糖440g、豆粕酶解物395g、胡萝卜粉18g、土豆粉18g、维生素c4g、磷酸氢二钾55g、磷酸二氢钾38g、硫酸镁5.0g、硫酸锰0.2g。对比例4与实施例3的不同之处在于,步骤(1)中葡萄糖395g、豆粕酶解物435g、胡萝卜粉28.6g、土豆粉14g、维生素c16g、磷酸氢二钾30g、磷酸二氢钾46g、硫酸镁3.0g、硫酸锰1.8g。性能检测将上述实施例1-11和对比例1-4的乳酸菌进行培养0h、12h和24h,并在不同时间段对乳酸菌的ph、总酸、乳酸、od600、乳酸菌量进行检测。ph检测方法按《中华人民共和国兽药典》三部附录3101页ph值测定法执行;总酸检测方法按gb/t12456-2008《食品中总酸的测定》采用酸碱滴定法测定;乳酸检测方法采用m-100生物传感器分析仪进行测定,使用前,采用1g/l的乳酸定标,当仪器提示定标完成后,加入25μl的待测液得检测结果;od600检测方法按od(opticaldensity)值测定:用7200可见分光光度计,在吸收光波长600nm处测定;乳酸菌的活菌量检测方法按gb/t20191—2006乳酸菌的微生物学检验。表1实施例1-7检测结果表表2实施例8-11和对比例1-4检测结果表从上表可知:本申请实施例1-11的培养基对乳酸菌培养24h后得到的乳酸菌的量在4.63×109cfu/ml至2.19×1010cfu/ml范围内,对比例1采用mrs肉汤培养后的乳酸菌的量为1.34×1010cfu/ml,可以看出本申请实施例1-6和实施例8-10培养基得到的乳酸菌的量与对比例1的培养基得到的乳酸菌的量接近,而实施例10的培养基得到的乳酸菌的量超过对比例1的培养基得到的量,说明本申请中的培养基能够有效保证乳酸菌的扩繁;此外本申请的培养基培养12h后乳酸菌的活菌量在109cfu/g,而现有技术中,饲料中乳酸菌的添加量至少为106cfu/g,可见,本申请的培养基对菌种培养12h后完全可以在饲料中使用,不会影响饲料的质量,同时还能够降低饲料的整体生产成本;实施例6-8与实施例3相比,当在培养基中的添加甜菜碱后,可以看出,实施例6-8的培养基得到的乳酸菌的量相比于实施例3明显增高,可见,甜菜碱的加入,为乳酸菌的生长繁殖提供所需的营养物质,同时也保证乳酸菌细胞渗透压平衡,为乳酸菌的扩繁提供有效的保障;对比例2与实施例3相比,当培养基中缺少胡萝卜粉和土豆粉后,对比例3中的乳酸菌量明显低于实施例3中的乳酸菌量,可见,胡萝卜粉和土豆粉的加入,能够有效促进乳酸菌的增长,使得本申请培养基得到的乳酸菌的量与mrs肉汤培养得到的乳酸菌的量接近,使得本申请的培养基能够在工业上大批量使用;对比例3-4与实施例3相比,当培养基中各组分的配比量超出本申请的限定的范围后,最后得到的乳酸菌的量明显低于本申请实施例1-11的培养基得到的乳酸菌的量,也可以说明,本申请的培养基限定的组分和范围相互配合,保证乳酸菌的生长繁殖。表2培养基原料价格表原料单价/元/kg葡萄糖2.9豆粕酶解物5甜菜碱11.2胡萝卜粉15土豆粉7.8维生素c/b族维生素50/120磷酸氢二钾6磷酸二氢钾5.7硫酸镁0.9硫酸锰4硫酸锰4本申请实施例1的培养基的成本为5.095,实施例3的培养基的成本为5.768,实施例8的培养基的成本为6.16元,对比例1中的mrs肉汤的单价为150/250g,其在生产中使用时的成本为600元,本申请的成本是mrs肉汤成本的0.8-1.02%,大大降低了乳酸菌的培养成本,从而使得饲料的生产成本也会大大降低。本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。当前第1页12
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