乳酸菌培养基及制备细菌素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品领域，具体的，本发明涉及乳酸菌培养基及制备细菌素的方法。
【背景技术】
[0002]食品受病原微生物污染后引起食源性疾病，受腐败微生物的污染会发生不同程度 的腐败变质，世界范围内，微生物的污染是导致食品安全性下降的主要原因。杀灭或抑制食 品中微生物的方法很多，包括食品的冷藏、高温处理、腌制、发酵、干制、真空包装、电离辐射 等。此外，为防止食品腐败，向食品中加入化学防腐剂是很常见的做法。但许多方法都有其 应用的局限性，如长期大量使用化学防腐剂以后一些微生物对其产生耐药性，有的防腐剂 还对人体有毒副作用。
[0003]细菌素是细菌在生长过程中通过核糖体途径合成并分泌到环境中的具有抑菌作 用的蛋白或多肽物质，能抑制食品中的多数腐败菌和致病菌的生长繁殖，具有高效、无毒、 耐高温、无残留、无抗药性等优点，是公认的天然食品防腐剂。目前国内外对细菌素的研究 主要集中在芽孢杆菌和乳酸菌上。
[0004] 乳酸菌（lacticacidbacteria，LAB)是被证明了的食品安全级微生物（GRAS)， 其发酵过程中产生有机酸、过氧化氢、细菌素等多种代谢产物。其中乳酸菌细菌素因其安 全、无毒且有较强的抑菌活性，作为食品防腐剂具有广阔的应用前景和市场价值，已成为国 内外开发研究的热点。在食品工业中应用乳酸菌细菌素替代化学防腐剂，将有利于改善食 品安全现状。
[0005]然而，目前乳酸菌培养基及制备细菌素的方法仍有待改进。
【发明内容】
[0006]本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：
[0007]乳酸菌的营养要求较高，在发酵代谢产生细菌素的过程中易受发酵培养基的组 成、温度、pH变化等因素的影响，因此，探究乳酸菌细菌素发酵培养的最佳发酵条件是乳酸 菌大量制备细菌素的关键。
[0008]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提 出了一种乳酸菌培养基和一种制备细菌素的方法。利用该细菌素、该制备细菌素的方法制 备的细菌素具有下列优点的至少之一：
[0009]含量高、活性高、稳定性好、吸收效果好、安全性高以及无毒副作用。
[0010]在本发明的第一方面，本发明提出了一种乳酸菌培养基。根据本发明的实施例，基 于1升所述乳酸菌培养基，所述乳酸菌培养基包括：5~15g的蛋白胨；5~15g的牛肉浸 膏；2~10g的酵母膏；10~30g的果糖；1~5g的K2HP04;2~10g的CH3C00Na;0· 5~2g 的Tween-80 ;1 ~5g的柠檬酸二胺；0· 2~lg的MgS04 · 7H20 ;0· 1 ~0· 5g的MnS04 · 4H20 ; 400g的对氨基苯甲酸；以及余量的去离子水。利用本发明实施例的乳酸菌培养基制备的细 菌素具有下列优点的至少之一：含量高、活性高、稳定性好、吸收效果好、安全性高以及无毒 副作用。 toon] 根据本发明的实施例，上述乳酸菌培养基还可以进一步具有如下附加技术特征至 少之一：
[0012] 根据本发明的实施例，所述乳酸菌培养基的pH是4~9。发明人发现，由于发酵过 程中会形成酸性或者碱性代谢产物，使菌体不能进行较好的代谢，使所需产物细菌素含量 低，所以必须控制pH值在一定的范围内。经过大量实验优化得到最优发酵pH值，在此条件 下乳酸菌代谢旺盛，能够产生大量细菌素。由此，利用本发明实施例的乳酸菌培养基得到的 细菌素可以进一步具有较高的含量、较高的活性、较高的安全性、较好的吸收效果或者无毒 副作用。
[0013] 根据本发明的实施例，所述乳酸菌培养基为用于制备细菌素的培养基。利用本发 明实施例的乳酸菌培养基制备细菌素，所得细菌素具有含量高、活性高、安全性高、吸收效 果好及无毒副作用的特点，因此，本发明实施例的乳酸菌培养基可用于高效制备细菌素。
[0014] 在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备细菌素的方法。根据本发明的实施 例，该方法包括：利用上述乳酸菌培养基，对乳酸菌进行发酵培养，以便获得含有细菌素的 发酵液。利用本发明实施例的制备细菌素的方法制备的细菌素具有含量高、活性高、稳定性 好、吸收效果好、安全性高以及无毒副作用的优点。
[0015] 根据本发明的实施例，上述制备细菌素的方法还可以进一步包括如下附加技术特 征至少之一：
[0016] 根据本发明的实施例，在进行发酵培养之前，预先利用种子培养基对所述乳酸菌 进行活化培养，以便得到种子液，基于1升的种子培养基，该种子培养基包括：5~15g的蛋 白胨；5~15g的牛肉浸膏；2~10g的酵母膏；10~30g的葡萄糖；1~5g的K2HP04 ;2~ 10g的CH3C00Na ;0· 5~2g的Tween-80 ;1~5g的柠檬酸二胺；0· 2~lg的MgS04 ·7Η20 ; 0. 1~0. 5g的MnS04 · 4Η20;以及余量的去离子水。发明人经过大量实验优化得到最优种 子培养基成分，乳酸菌能够在此种子培养基中大量增殖，活力较强。由此，根据本发明实施 例的制备细菌素的方法得到的细菌素可以进一步具有较高的含量、较高的活性、较高的安 全性、较好的吸收效果或者无毒副作用。
[0017] 根据本发明的实施例，乳酸菌按照3~5%的接种量接入种子培养基中，种子液按 照1~5%的接种量接入乳酸菌培养基中。发明人经过大量实验优化得到最优接种量。接 种量过小会延长培养时间，降低生产率；接种量过大，培养基的营养成分不足，并且代谢产 生的废物会抑制菌体的正常生长。由此，根据本发明实施例的制备细菌素的方法得到的细 菌素可以进一步具有较高的含量、较高的活性、较高的安全性、较好的吸收效果或者无毒副 作用。
[0018] 根据本发明的实施例，活化培养是在42摄氏度的温度下进行6小时，活化培养次 数为3次；发酵培养是在25~40摄氏度的温度以及4~9的pH值下培养18~48小时。 发明人发现，乳酸菌在上述最优的活化及发酵培养条件下，在18~48小时的发酵时间内， 细菌素的产量首先随培养时间的延长而增长，培养到24~30h时产量达到峰值的稳定水 平，随后细菌素的产量随培养时间的延长而降低，因此控制发酵时间在18~48小时内，可 满足细菌素的产量需求，优选发酵时间为24~30h，所得细菌素的产量最大，培养时间低于 18h或高于48小时，所得细菌素产量非常低，无法满足细菌素的产量需求。根据本发明的一 个具体示例，发酵培养是在厌氧条件下静置培养的。发明人发现，由于发酵过程中会形成酸 性或者碱性代谢产物，使菌体不能进行较好的代谢，使所需产物细菌素的含量低，所以必须 控制pH值在一定的范围内。经过大量实验优化得到最优发酵pH值，在此条件下乳酸菌代 谢旺盛，能够产生大量细菌素。根据本发明的另外一个具体的实施例，发酵培养的温度会影 响细菌素的产量，在25~40摄氏度的发酵温度下，25°C时细菌素产量开始升高，28°C时达 到最高点，30~40°C时，细菌素的产量随温度的升高而下降，因此，控制发酵温度在25°C~ 40°C，可满足细菌素的产量需求，优选发酵温度为28~29°C，可最大量获得细菌素，发酵 温度低于25°C或高于40°C，细菌素的产量非常低，无法满足细菌素的产量需求。。由此，根 据本发明实施例的制备细菌素的方法得到的细菌素可以进一步具有较高的含量、较高的活 性、较高的安全性、较好的吸收效果或者无毒副作用。
[0019] 另外，在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备细菌素的方法。根据本发明的 具体实施例，该方法包括：（1)制备种子培养基：称取蛋白胨5~15g、牛肉浸膏5~15g、酵 母膏 2 ~10g、葡萄糖 10 ~30g、K2HP04 1 ~5g、CH3C00Na2 ~10g、Tween-80 0· 5 ~2g、 柠檬酸二胺1~5g、MgS04 · 7H20 0· 2~lg、MnS04 · 4H20 0· 1~0· 5g，用去离子水定容至 1L; 121摄氏度下灭菌15分钟；（2)制备乳酸菌培养基：称取蛋白胨5~15g、牛肉浸膏5~ 15g、酵母膏 2 ~10g、果糖 10 ~30g、K2HP04 1 ~5g、CH3C00Na2 ~10g、Tween-80 0· 5 ~ 2g、柠檬酸二胺 1 ~5g、MgS04 · 7H20 0· 2 ~lg、MnS04 · 4H20 0· 1 ~0· 5g，用去离子水定 容至1L，调节pH值至4~9,用去离子水定容至1L; 121摄氏度下灭菌15分钟；（3)将乳酸 菌按3~5%的接种量接种于所述乳酸菌种子培养基中，42摄氏度活化培养6h，连续活化 3代，以便得到种子液；(4)将所述种子液以1~5%的接种量接种于所述乳酸菌培养基中， 25~40摄氏度培养18~48h，以便得到含有细菌素的发酵液。利用本发明实施例的方法制 备的细菌素具有含量高、活性高、稳定性好、吸收效果好、安全性高以及无毒副作用的优点。
【具体实施方式】
[0020] 下面详细描述本发明的实施例。下面通过描述的实施例是示例性的，旨在用于解 释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021] 在以下实施例中，对制备细菌素的方法以及对所制备的细菌素进行抑菌活性检测 分析详细地描述：
[0022] 实施例1
[0023] a、将乳酸杆菌（Lactobacilli)以3%的接种量接种于种子培养基，其中，种子培 养基包括：蛋白胨5g/L、牛肉浸膏5g/L、酵母膏