专利名称：浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺及其专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺及其专用设备。
背景技术：
近年来，随着人民生活水平的提高和健康意识的增强，我国发酵乳制品产量以平均每年25%的速度增长，干酪制品的人均消费量也在逐年提高。发酵剂在酸奶及干酪生产过程中的作用非常重要，因而对于发酵剂的选取和制备成为乳品工业发展的决定性因素之一。早在19世纪末，欧美等发达国家开始研制浓缩发酵剂，我国乳酸菌发酵剂研究比较少，具有自主知识产权的乳酸菌发酵剂的研发几乎是空白。 除了具有自主知识产权菌株选育方面外，发酵剂产业化的生产设备也是另一个重要的方面。现有制备工艺及设备中，通过发酵罐进行乳酸菌培养，获得乳酸菌存活率不高，培养效率较低。高效浓缩型发酵剂制备的关键是要对乳酸菌进行高密度培养，因此，研制一种低成本投入、生产周期短的浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺及其专用设备势在必行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺及其专用设备。本发明的制备工艺及其专用设备的特别设置能够有效实现乳酸菌的连续高密度培养，菌体存活率高，并能够保证菌液长时间发酵，提高乳酸菌菌体积累量。本发明结合了陶瓷膜过滤法、化学中和法、补料分批培养法等，并在陶瓷膜过滤工艺中使用不同孔径陶瓷膜串联方式，大大提高乳酸菌培养密度，提高发酵剂生产效率。本发明提供了一种浓缩乳酸菌发酵剂制备工艺的专用设备，其包括一进料、发酵系统I和一陶瓷膜过滤系统II;该系统I和系统II之间串联；所述进料、发酵系统I包括一进料罐、一发酵罐以及一 pH调节器；该进料罐与该进料、发酵系统的发酵罐的入口连接，该发酵罐的出口分流为两路，一路为出料口，另一路经过一过滤器和一送料泵与该过滤系统II的入口连接，该发酵罐与一pH调节器相连接；该进料罐的出口管道、该发酵罐的出口管道、PH调节器与发酵罐之间均设有阀门，该发酵罐的入口管道上设有一送料泵，该发酵罐上还设有一包括一 PH电极、和一温度探针的报警检测设备；所述陶瓷膜过滤系统II包括两个陶瓷微滤膜装备，两个陶瓷微滤膜装备串联形成陶瓷微滤膜装备组，该陶瓷微滤膜装备组的入口通过一送料泵和一过滤器与所述进料、发酵系统I的发酵罐的出口连接，该陶瓷微滤膜装备组的出口与所述进料、发酵系统I的发酵罐的入口连接，该陶瓷微滤膜装备组中的各陶瓷微滤膜装备设有一滤出液出料口，该陶瓷微滤膜装备组的入口管道、出口管道均设有阀门，该陶瓷微滤膜装备组中，离送料泵较近的一陶瓷微滤膜装备的陶瓷微滤膜孔径大于另一陶瓷微滤膜装备的陶瓷微滤膜孔径。本发明中，所述专用设备较佳地还包括一就地清洗系统(CIP系统)III ;所述系统I和系统II串联后的整体与系统III串联；该就地清洗系统III包括相互并联的一酸罐、一碱罐和一去尚子水罐，该酸罐、该碱罐和该去尚子水罐的入口管道和出口管道上均设有阀门，该酸罐、该碱罐和该去离子水罐的入口管道并联后还设有总阀门，该酸罐、该碱罐和该去离子水罐的出口管道还分别设有泵。
本发明中，所述发酵罐较佳地还设有流通循环水的夹层。
本发明中，所述pH电极与所述温度探针的报警检测设备精度较佳地为±0.1个单位。
本发明中，所述陶瓷滤膜装备组的入口和出口处分别可设有流量检测器和压力检测器，其精度较佳地为±0.1个单位。
本发明中，所述陶瓷微滤膜装备中，陶瓷微滤膜的材质较佳地为Al2O3,或Al2O3与 ZrO2的复合材料。所述陶瓷微滤膜装备的外壳较佳地为ALSL304型或ALSL316型不锈钢， 更佳地为ALSL316型不锈钢。
本发明中，所述陶瓷微滤膜装备组中，离送料泵较近的一陶瓷微滤膜装备的陶瓷微滤膜孔径大小优选为0.20μπι O. 45 μ m，另一个陶瓷微滤膜的孔径大小优选为 O. 02 μ m O. 20 μ m。
本发明中，所述pH调节器内优选装有4 7mol/L的氨水,更优选装有5mol/L的氨水。
本发明中，所述发酵罐内的pH值优选通过所述pH调节器稳定在pH5. 5飞.2范围内，优选ρΗ5· 5 6. O或者ρΗ6· 0 6· 2。
本发明还提供了一种浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺，其包括如下步骤使用如前述的专用设备，将乳酸菌发酵培养至对数生长期期间，使用所述陶瓷膜过滤系统除去代谢产物抑制剂和原体积百分数409Γ60%发酵液，随后补充新发酵培养液，之后重复前述操作广3次，再将发酵液经陶瓷膜过滤系统过滤即得乳酸菌发酵剂。
本发明中，所述的乳酸菌可为本领域常规所述的乳酸菌或其混合乳酸菌。所述混合乳酸菌优选嗜热链球菌(s. thermophilus)和德式乳杆菌保加利亚亚种(L. delbrueckii subsp. bulgaricus)混合乳酸菌,或嗜热链球菌(S. thermophilus)、德式乳杆菌保加利亚亚种(L. delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)混合乳酸菌。
本发明中，乳酸菌发酵培养之前较佳地由乳酸菌菌株经过两次扩培后接种培养。 发酵培养的接种量较佳地为2mL/100mL 3mL/100mL。
本发明中，所述的乳酸菌的发酵培养条件可为本领域常规的乳酸菌发酵培养条件，具体按照培养的具体菌种进行调整发酵液及培养条件。
本发明中，所述的对数生长期期间的测定较佳地通过测定pH值间接获得，所述的 pH值较佳地为pH5. O pH6. 2即为对数生长期。
本发明中，所述的发酵培养的温度优选35°C 42°C，更优选37°C 40°C。
本发明中，所述的代谢产物抑制剂是指乳酸菌发酵培养过程中产生的有机酸和其他的会抑制乳酸菌继续发酵培养的代谢产物。
本发明中，所述的发酵培养液可为经过杀菌的培养液，较佳地为经巴氏灭菌。其中，所述的巴氏杀菌条件较佳地为115°C 121°C杀菌4s 8s。所述的发酵培养液优选MRS 培养基。所述的MRS培养基的浓度优选质量分数6%的MRS培养基。
本发明中，所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤的流体处理方式较佳地为错流操作。其中，当所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤的流体处理方式为错流操作时，所述的发酵液的切向速率较佳地为O. 5m/s lm/s。
本发明中，所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤的过膜压力较佳地为O. 50MPa O.90MPa。
本发明中，所述的陶瓷微滤膜过滤系统中陶瓷微滤膜的面积大小以m2计较佳的为过滤发酵液体积以L计的数值O. 005 O. 050倍。
本发明中，为保持发酵液合适黏度，所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤时发酵液温度较佳地为20°C 35°C，更佳地为25°C 30°C。
本发明中，所制得的乳酸菌发酵剂中菌体浓度较佳地为1.0X10ncfu/mL 8. 5X10ncfu/mL。
本发明中，所述的乳酸菌发酵剂制备之后，较佳地还对陶瓷微滤膜和发酵罐就地清洗。其中，所述的就地清洗较佳地为
①去离子水预冲洗5 8min ；
②75°C 85 °C碱性清洗剂循环15 20min ；
所述的碱性清洗剂较佳地为质量百分比为1. 5% 2. 0%的氢氧化钠水溶液；
③去离子水冲洗5 8min ；
④65°C 70°C酸性清洗剂循环15 20min ；
所述的酸性清洗剂较佳地为质量百分比为1. 0% 1. 5%的硝酸水溶液；
⑤去离子水冲洗5min ；
其中，所述的去离子水可为本领域常规的去离子水，较佳地为去离子水的指标为有机物含量< 8mg/kg,污染物指数< 3, 二氧化娃< 5mg/kg,铁< O. 5mg/kg,并且猛 < O. 5mg/kg。
本发明中，所述的就地清洗较佳地还用于制备乳酸菌发酵剂前的杀菌消毒，所述的杀菌消毒条件为85°C 90°C去离子热水循环25min 30min。
本发明所用试剂和原料均市售可得，且均要做无菌处理。
在不违背本领域常识的基础上，本发明中上述的各技术特征可以任意组合得到较佳实例。
本发明的积极进步效果在于本发明提供了一种浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺及其专用设备。该制备工艺及其专用设备的特别设置能够有效实现乳酸菌的连续高密度培养，菌体存活率高。特别其中两个不同孔径大小的陶瓷微滤膜，该过滤系统能够有效排除乳酸菌发酵代谢产物，保证菌液长时间发酵，提高乳酸菌菌体积累量；另外该设备引入一 PH 调节器也能实时调节乳酸菌发酵罐内PH，使其稳定在一定pH范围内，中和代谢产生的乳酸，减少酸性环境对乳酸菌生长的抑制作用，从而促进乳酸菌大量生长。
图1为本发明一较佳实施例的浓缩乳酸菌发酵剂制备工艺的专用设备结构图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明 ，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1高效制备浓缩乳酸菌发酵剂的工艺专用设备
如图1所示，本发明提供一种高效制备乳酸菌发酵剂的专用设备，其主要包括进料、发酵系统I和与该进料、发酵系统I连接的陶瓷膜过滤系统II ；
该进料、发酵系统I包括进料罐SI和发酵罐S2 ;该进料罐SI与该发酵罐S2的入口连接，该发酵罐S2的出口分流为两路，一路为出料口，另一路经过过滤器P8、送料泵P2与该陶瓷过滤系统II的入口连接；发酵罐S2连接一 pH调节器S5 ;该进料罐SI的出口管道上设有阀门13、该发酵罐S2的两路出口管道上，出料口一路设有阀门15，另一路设有阀门12、 该发酵罐S2与pH调节器S5的连接管道上设有阀门14，该发酵罐S2的入口管道上设有进料泵P1，该发酵罐S2上还设有包括pH电极P6和温度探针P7的报警检测设备。
该陶瓷膜过滤系统II包括两个陶瓷微滤膜装备，陶瓷微滤膜S3与陶瓷微滤膜S4 相互串联形成陶瓷微滤膜装备组，且陶瓷微滤膜装备组中各陶瓷微滤膜的孔径大小不同且 S3孔径较大，陶瓷微滤膜S3的入口与发酵罐S2的出口连接，陶瓷微滤膜S4的出口与发酵罐S2的入口连接，陶瓷微滤膜S3与陶瓷微滤膜S4的第二出口均为滤出液出料口，并设有阀门24、25，陶瓷微滤膜S3入口管道上设有阀门21和送料泵P2 ;陶瓷微滤膜S3与陶瓷微滤膜S4两端还分别设有流量、压力检测装置Sll和S10。
该高效制备乳酸菌发酵剂专用设备还包括就地清洗系统III，就地清洗系统III与整个串联后的系统I和II串联。该就地清洗系统包括相互并联的酸罐S7、碱罐S8和去离子水罐S6，酸罐S7的入口管道上设有阀门34、出口管道上设有阀门31，该碱罐S8的入口管道上设有阀门35、出口管道上设有阀门32，该去离子水罐S6的入口管道上设有阀门36、出口管道上设有阀门33,该酸罐S7、该碱罐S8和该去尚子水罐S6的入口管道并联后还设有总的阀门23，该酸罐S7、该碱罐S8和该去离子水罐S6的出口管道还分别设有泵P3、泵P4和泵P5。
下面以制备乳酸菌发酵剂为例，具体描述本发明浓缩乳酸菌发酵剂制备工艺专用设备工作过程如下
步骤一使用就地清洗系统(CIP系统)清洗整个通路。关闭阀门11、阀门14、阀门 15、阀门24、阀门25、阀门32、阀门31、阀门35、阀门34和泵P3、泵P4，打开其他所有阀门和泵P5、泵P1、泵P2，采用去离子水预冲洗5 8min后，关闭阀门11、阀门14、阀门15、阀门24、阀门25、阀门31、阀门34，阀门36、阀门33和泵P3、泵P5，打开其他所有阀门和泵P4、泵 P1、泵P2，采用75°C 85°C碱性清洗剂(所述的碱性清洗剂较佳的为质量百分比为1. 5% 2.0%的氢氧化钠水溶液)循环15 20min后关闭阀门11、阀门14、阀门15、阀门24、阀门25、阀门32、阀门31、阀门35、阀门34和泵P3、泵P4，打开其他所有阀门和泵P5、泵P1、泵 P2，采用去离子水预冲洗5 8min后，关闭阀门11、阀门14、阀门15、阀门24、阀门25、阀门32、阀门35、阀门36、阀门33和泵P4、泵P5，打开其他所有阀门和泵P3、泵P1、泵P2，采用65°C 70°C酸性清洗剂(所述的酸性清洗剂较佳的为质量百分比为1. O 1. 5%的硝酸水溶液)循环15 20min后，关闭阀门11、阀门14、阀门15、阀门24、阀门25、阀门32、阀门 31、阀门35、阀门34和泵P3、泵P4，打开其他所有阀门和泵P5、泵P1、泵P2，采用去离子水预冲洗5 8min。
其中，所述的就地清洗具体条件为
①去离子水预冲洗5 8min ；
②75°C 85 °C碱性清洗剂循环15 20min ；
所述的碱性清洗剂较佳的为质量百分比为1. 5% 2. 0%的氢氧化钠水溶液；
③去离子水冲洗5 8min ；
④65°C 70°C酸性清洗剂循环15 20min ；
所述的酸性清洗剂较佳的为质量百分比为1. O 1. 5%的硝酸水溶液；
⑤去离子水冲洗5min ；
其中，所述的去离子水为本领域常规的去离子水，较佳的为去离子水的指标为有机物含量< 8mg/kg,污染物指数< 3, 二氧化娃< 5mg/kg,#< O. 5mg/kg,并且猛< O. 5mg/kg ο
本发明中，所述的就地清洗较佳地还用于制备乳酸菌发酵剂前的杀菌消毒，所述的杀菌消毒条件为85°C 90°C去离子热水循环25min 30min。
步骤二 通过进料罐SI接入对数生长期乳酸菌菌株在发酵罐S2中进行培养，利用发酵罐S2连接的pH电极P6和温度探针P7检测菌种生长情况，当pH降至6. O时，开通阀门 14，将pH调节器S5中的Γ7πιο1/1氨水注入发酵罐S2中，调节pH维持在5. 5 6. 2数值范围 之内，以中和乳酸菌发酵产生的乳酸等代谢产物，从而延长乳酸菌生长的对数生长期。
步骤三发酵罐S2中的乳酸菌菌株进行培养，经pH电极P6和温度探针P7的报警检测设备检测器检测乳酸菌培养至对数生长期后期pH彡5. 2时，开通阀门12、阀门21、阀门22 (其他阀门均关闭)、以及送料泵P2，使用串联的陶瓷微滤膜S3、S4过滤除去代谢产物抑制剂(如乳酸、乙酸)和原体积百分数40%飞0%的发酵液，当滤出液流速降至初始流速的 1/3以下时，关闭阀门12、阀门21、阀门22、以及送料泵P2，停止微滤操作。
步骤四开启阀门13和送料泵Pl对发酵罐S2进行补料，然后乳酸菌在发酵罐SI 中继续进行发酵培养，其余步骤同二、步骤三。如此反复进行I 3次。
步骤五利用发酵罐S2设有流通循环水的夹层将发酵液冷却到20°C 35°C;此后开启阀门12、阀门21、阀门22、以及送料泵P2 (其他阀门均关闭)，对发酵罐S2中的乳酸菌菌体发酵液进行微滤过滤，过滤结束后，关闭阀门12、阀门21、阀门22、以及送料泵P2，并开启阀门15即可以从出料口处收集浓缩乳酸菌发酵剂。
步骤六所述的浓缩乳酸菌发酵剂制备之后，较佳的还对陶瓷微滤膜和发酵罐就地清洗。其中，所述的就地清洗具体操作同步骤一。
下述实施例中，百分比均为质量百分比。
本发明中，所述的菌体计数方式采用平板浇注法，即将发酵液或菌体过滤液用无菌生理盐水(O. 85wt%的NaCl溶液)进行1:10的梯度稀释，至合适稀释梯度，吸取ImL菌体稀释液并转移至无菌平板上，待无菌琼脂培养基(培养基的种类依据具体菌种而定)冷却至 450C 50°C时，倾倒15mL 25mL于含有菌体稀释液的平板上，混匀并静止冷却。每个样品进行3次平行试验。冷却、凝固的平板放置于恒水式培养箱进行培养(培养温度和时间依据菌种而定)，培养结束后进行计数。
实施例2乳酸菌混合发酵剂(嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种混合发酵剂)
产品配方
原料原料要求添加量混合菌种发酵剂扩培两次IOkgMRS培养基生化试剂60kg水食品级930kg
乳酸菌发酵剂的制备方法包括如下将经过两次扩培的混合发酵液以2mL/100mL 的比例添加至5000L经巴氏杀菌的6%的MRS液体培养基中，起始混合菌体浓度为 9.5X109cfu/mL。在40°C条件下发酵，利用pH调节器使发酵罐中的混合菌种环境维持在 ρΗ6. (Γ6.2，并维持发酵6h后，关闭阀门14，当混合菌种生长至对数期后期，pH降至5. 2时开始进行陶瓷微滤膜过滤，期间，混合菌种发酵液经一次陶瓷微滤膜补料操作。经两次反复补料及陶瓷膜过滤之后，最终收集得到发酵液480L，菌体浓度为4. O X 10ncfu/mL嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种混合发酵剂。
其中，所述的培养基巴氏杀菌条件为温度121°C，时间4秒。
其中，该陶瓷微滤膜的材质为Al2O3 ；陶瓷微滤膜S3的孔径大小为O. 45 μ m、陶瓷微滤膜S4的孔径大小为O. 20 μ m。该陶瓷微滤膜外壳的材质为ALSL316型不锈钢。
其中，所述的陶瓷微滤膜过滤条件为压力O. 20MPa，切向速率为O. 5m/s，过滤温度为25。。。
实施例3乳酸菌混合发酵剂(嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种混合发酵剂)
产品配方·
原料原料要求添加量混合菌种发酵剂扩培两次IOkgMRS培养基生化试剂60kg水食品级930kg
乳酸菌发酵剂的制备方法包括如下将经过两次扩培的混合发酵液以2mL/100mL 的比例添加至5000L经巴氏杀菌的6%的MRS液体培养基中，起始混合菌体浓度为 9.5X109cfu/mL。在40°C条件下发酵，利用pH调节器使发酵罐中的混合菌种环境维持在 ρΗ6. (Γ6.2，并维持发酵6h后，关闭阀门14，当混合菌种生长至对数期后期，pH降至5. 2时开始进行陶瓷微滤膜过滤，期间，混合菌种发酵液经一次陶瓷微滤膜补料操作。经两次反复补料及陶瓷膜过滤之后，最终收集得到发酵液550L，菌体浓度为1. OX 10ncfu/mL嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种混合发酵剂。
其中，所述的培养基巴氏杀菌条件为温度121°C，时间4秒。
其中，陶瓷微滤膜S3的孔径大小为0.20μπκ陶瓷微滤膜S4的孔径大小为O.02 μ m。
其中，所述的陶瓷微滤膜过滤条件为压力O. 15MPa，切向速率为lm/s，过滤温度为 25。。。
实施例4乳酸菌混合发酵剂(嗜热链球菌、德式乳杆菌保加利亚亚种与嗜酸乳杆菌混合发酵剂)
广品配方(以每吨最终广品计)
权利要求
1.一种浓缩乳酸菌发酵剂制备工艺的专用设备，其特征在于包括一进料、发酵系统I 和一陶瓷膜过滤系统II;该系统I和系统II之间串联；所述进料、发酵系统I包括一进料罐、一发酵罐以及一 PH调节器；该进料罐与该进料、 发酵系统的发酵罐的入口连接，该发酵罐的出口分流为两路，一路为出料口，另一路经过一过滤器和一送料泵与该过滤系统II的入口连接，该发酵罐与一PH调节器相连接；该进料罐的出口管道、该发酵罐的出口管道、PH调节器与发酵罐之间均设有阀门，该发酵罐的入口管道上设有一送料泵，该发酵罐上还设有一包括一 PH电极、和一温度探针的报警检测设备；所述陶瓷膜过滤系统II包括两个陶瓷微滤膜装备，两个陶瓷微滤膜装备串联形成陶瓷微滤膜装备组，该陶瓷微滤膜装备组的入口通过一送料泵和一过滤器与所述进料、发酵系统I的发酵罐的出口连接，该陶瓷微滤膜装备组的出口与所述进料、发酵系统I的发酵罐的入口连接，该陶瓷微滤膜装备组中的各陶瓷微滤膜装备设有一滤出液出料口，该陶瓷微滤膜装备组的入口管道、出口管道均设有阀门，该陶瓷微滤膜装备组中，离送料泵较近的一陶瓷微滤膜装备的陶瓷微滤膜孔径大于另一陶瓷微滤膜装备的陶瓷微滤膜孔径。
2.如权利要求1所述的专用设备，其特征在于所述专用设备还包括一就地清洗系统 III ;所述系统I和系统II串联后的整体与系统III串联；该就地清洗系统III包括相互并联的一酸罐、一碱罐和一去离子水罐，该酸罐、该碱罐和该去离子水罐的入口管道和出口管道上均设有阀门，该酸罐、该碱罐和该去离子水罐的入口管道并联后还设有总阀门，该酸罐、该碱罐和该去离子水罐的出口管道还分别设有泵。
3.如权利要求1所述的专用设备，其特征在于所述发酵罐还设有流通循环水的夹层；和/或，所述陶瓷滤膜装备组的入口和出口处分别设有流量检测器和压力检测器；和/或，所述陶瓷微滤膜装备中，陶瓷微滤膜的材质为Al2O3,或Al2O3与ZrO2的复合材料；和/或，所述陶瓷微滤膜装备的外壳为ALSL304型或ALSL316型不锈钢；和/或，所述PH调节器内装有4 7mol/L的氨水。
4.如权利要求1所述的专用设备，其特征在于所述陶瓷微滤膜装备组中，离送料泵较近的一陶瓷微滤膜装备的陶瓷微滤膜孔径大小为O. 20 μ m O. 45 μ m,另一个陶瓷微滤膜的孔径大小为O. 02 μ m O. 20 μ m。
5.如权利要求1所述的专用设备，其特征在于所述发酵罐内的PH值通过所述pH调节器稳定在pH5. 5 6. 2范围内，优选ρΗ5· 5 6. O或者ρΗ6· 0 6· 2。
6.一种浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺，其特征在于包括如下步骤使用如权利要求1飞任一项所述的专用设备，将乳酸菌发酵培养至对数生长期期间，使用所述陶瓷膜过滤系统除去代谢产物抑制剂和原体积百分数409Γ60%发酵液，随后补充新发酵培养液，之后重复前述操作广3次，再将发酵液经陶瓷膜过滤系统过滤即得乳酸菌发酵剂。
7.如权利要求6所述的制备工艺，其特征在于所述的乳酸菌为本领域常规所述的乳酸菌或其混合乳酸菌；所述混合乳酸菌为嗜热链球菌(S. thermophilus和德式乳杆菌保加利亚亚种(L. delbrueckii subsp. bulgaricus)混合乳酸菌，或嗜热链球菌 (S. thermophilus)、德式乳杆菌保加利亚亚种(L. delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)混合乳酸菌。
8.如权利要求6所述的制备工艺，其特征在于乳酸菌发酵培养之前由乳酸菌菌株经过两次扩培后接种培养；发酵培养的接种量为2mL/100mL 3mL/100mL ；和/或，所述的对数生长期期间的测定通过测定pH值间接获得，所述的pH值为 PH5. O ρΗ6· 2即为对数生长期；和/或，所述的发酵培养的温度为35°C 42°C，优选37°C 40°C ；和/或，所述的发酵培养液为经过杀菌的培养液，较佳地为经巴氏灭菌；其中，所述的巴氏杀菌条件较佳地为115°C 121°C杀菌4s 8s。
9.如权利要求6所述的制备工艺，其特征在于所述的发酵培养液为MRS培养基；和/或，所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤的流体处理方式为错流操作；和/或，所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤的过膜压力为O. 50MPa O. 90MPa ；和/或，所述的陶瓷微滤膜过滤系统中陶瓷微滤膜的面积大小以m2计，为过滤发酵液体积以L计的数值O. 005 O. 050倍；和/或，所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤时发酵液温度为20°C 35°C ；和/或，所制得的乳酸菌发酵剂中菌体浓度为1. OX 10ncfu/mL 8. 5X10ncfu/mL ； 和/或，所述的乳酸菌发酵剂制备之后，还对陶瓷微滤膜和发酵罐就地清洗。
10.如权利要求9所述的制备工艺，其特征在于所述的MRS培养基的浓度为质量分数 6%的MRS培养基；和/或，当所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤的流体处理方式为错流操作时，所述的发酵液的切向速率为O. 5m/s lm/s ；和/或，所述的陶瓷微滤膜过滤系统过滤时发酵液温度为25°C 30°C ；和/或，所述的就地清洗为①去离子水预冲洗5 8min ； 75°C 85°C碱性清洗剂循环15 20min !③去离子水冲洗5 8min 65°C 70°C酸性清洗剂循环15 20min ；⑤去离子水冲洗5min ;所述的碱性清洗剂为质量百分比为1. 5% 2. 0%的氢氧化钠水溶液；所述的酸性清洗剂为质量百分比为1. 0% 1. 5%的硝酸水溶液；所述的去离子水的指标为有机物含量< 8mg/kg,污染物指数< 3, 二氧化娃< 5mg/kg,#< O. 5mg/kg,并且猛 < O. 5mg/kg ；和/或，所述的就地清洗还用于制备乳酸菌发酵剂前的杀菌消毒，所述的杀菌消毒条件为85°C 90°C去离子热水循环25min 30min。
全文摘要
本发明公开了一种浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺及其专用设备。该浓缩乳酸菌发酵剂制备工艺的专用设备，其包括一进料、发酵系统I和一陶瓷膜过滤系统II；该系统I和系统II之间串联。该浓缩乳酸菌发酵剂的制备工艺，包括使用如前述的专用设备，将乳酸菌发酵培养至对数生长期期间，使用陶瓷微滤膜过滤除去代谢产物抑制剂和部分发酵液，随后补充新发酵培养液，之后重复前述操作1~3次，再将发酵液经陶瓷微滤膜过滤即得乳酸菌发酵剂。本发明的制备工艺及其专用设备的特别设置能够有效实现乳酸菌的连续高密度培养，菌体存活率高，并能够保证菌液长时间发酵，提高乳酸菌菌体积累量。
文档编号C12N1/20GK102994380SQ20121059450
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者王钦博, 杭锋, 郭本恒, 艾连中, 穆海菠, 宋馨 申请人:光明乳业股份有限公司