发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，所述的培养基成分包括为乳清粉、酵母浸粉、NH4H2PO4，所述培养基中还包括无机盐和维生素。本发明所述的培养基可供乳酸菌良好生长，并产生高活力乳糖酶；同时，本发明的培养基与优化前的培养基相比，生产成本大幅降低达50％。
【专利说明】发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基
【技术领域】
[0001]本发明属于生物【技术领域】，涉及乳酸菌培养基，尤其是一种发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基。
【背景技术】
[0002]乳糖酶，可催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖，同时还具有转半乳糖苷的作用。乳糖酶应用广泛，在乳品工业中，乳糖酶常用于生产低乳糖乳制品和低聚半乳糖。采用乳糖酶水解乳糖还可以有效减少冷冻浓缩乳制品中的乳糖结晶、乳清析出等问题。在食品加工过程中添加一定量乳糖酶还可以改善食品的甜度、溶解度和风味。在环境保护方面，乳糖酶可以分解乳清中的乳糖，减缓乳清排放后较高的生物需氧量对水体造成的污染。
[0003]乳糖酶的天然来源非常广泛，包括多种动物、植物和微生物。许多乳酸菌都能产生乳糖酶，但目前常见的乳酸菌产乳糖酶培养基为乳糖MRS培养基，其配方为乳糖20g/L，蛋白胨 10g/L，牛肉膏 8g/L，酵母浸粉 4g/L，CH3C00Na5g/L，柠檬酸三铵 2g/L，MgSO40.2g/L，K2HP042g/L, MnSO40.05g/L, Tween-801mL。该培养基营养物质丰富，但菌株产生的乳糖酶活力不高，而且该培养基发酵成本过高。
[0004]乳清是生产干酪等乳制品的副产物，每生产Ikg干酪大约会产生9L乳清，全世界每年产生超过I亿6千万吨乳清。乳清含有牛奶中55 %的营养成分，包括乳糖(4.5~6.0 %w/v)、蛋白质(0.6 ~1.1 % w/v)、脂肪(0.06 ~0.5% w/v)和矿物盐(0.8 ~ 1.0% w/v)，以及乳酸、柠檬酸、无机氮、B族维生素等多种营养物质。但是，目前大量乳清作为废水被直接排放，严重污染了生态环境，而且乳清中含有的大量营养成分被浪费。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能节约成本、适合于培养乳酸菌，又可显著提高乳糖酶发酵水平的发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基。本发明提供的培养基适合于利用乳酸杆菌(Lactobacilli)发酵生产乳糖酶，不仅可以满足乳酸菌生长的基本营养需求，还能够显著提闻了乳糖酶活力。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，所述的培养基成分包括为乳清粉、酵母浸粉、NH4H2PO40
[0008]而且，所述培养基中还包括无机盐和维生素。
[0009]而且，所述的培养基由以下各组分组成:
[0010](I)乳清粉 12.5 ~17.5g/L ；
[0011](2)酵母浸粉 4.5 ~6g/L ；
[0012](3) ΝΗ4Η2Ρ042.5 ~4.5g/L ；
[0013](4)维生素 B1I 5 ~7.5mg/L
[0014](5) CH3C00Na5g/L ；
[0015](6) MgSO40.2g/L ；
[0016](7) MnSO40.05g/L ；
[0017](8) Tween-801ml/Lo
[0018]而且，所述培养基的pH值为6.0~6.5。
[0019]而且，所述的乳酸菌选自乳酸杆菌(Lactobacilli)。
[0020]本发明的有益效果是:
[0021]1、本发明利用乳清粉作为乳酸菌发酵生产乳糖酶培养基的主要营养物质，不仅可以满足乳酸菌生长的基本营养需求，降低生产成本，还可有效减少乳清对环境的污染。
[0022]2、本发明利用乳清粉成功代替了 MRS培养基中的多种营养物质，并以乳清粉作为乳酸菌发酵生产乳糖酶的主要营养物质，本培养基不仅可以满足乳酸菌生长的基本营养需求，显著提高了乳糖酶活力。
[0023]3、本申请去除了 MRS培养基中牛肉膏、蛋白胨、柠檬酸三铵等昂贵原料，改用便宜的无机氮源，而你提到的培养基是在MRS基础上，加入乳清粉等原料，成本远远高于我们的新配方，同时添加了维生素BI，提高了乳糖酶产量。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0024]图1为本发明乳清粉浓度单因素实验结果；其中，乳清粉为15g/L时，乳糖酶活力最闻;
[0025]图2为本发明酵母浸粉浓度单因素实验结果；其中，酵母浸粉为5g/L时，乳糖酶活力最闻;
[0026]图3为本发明NH4H2PO4浓度单因素实验结果；其中，NH4H2PO4为4g/L时，乳糖酶活力最闻;
[0027]图4为本发明维生素B1浓度单因素实验结果；其中，维生素B1为5mg/L时，乳糖酶活力最闻。
【具体实施方式】
:
[0028]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中。
[0029]本发明乳酸菌选用乳酸杆菌(Lactobacilli)。
[0030]本发明将培养好的种子液以1% (v/v)的接种量接种到10mL不同发酵培养基中(容量250mL三角瓶)，35°C静置培养24h，测定β -半乳糖苷酶活力，并根据酶活力的大小确定培养基各组分的最佳浓度。
[0031]1、在培养基中分别添加不同浓度乳清粉(终浓度分别为10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、30g/L)，其余成分和含量不变。35°C静置培养24h，测定乳糖酶活力。
[0032]2、在上述实验的基础上，乳清粉培养基其他成分不变，研究不同浓度酵母浸粉(终浓度分别为2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L)对菌株产β _半乳糖苷酶活力的影响。
[0033]3、在上述实验的基础上，乳清粉培养基其他成分不变，研究不同浓度NH4H2PO4G*浓度分别为2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L)对菌株产β _半乳糖苷酶活力的影响。
[0034]4、在上述实验的基础上，乳清粉培养基其他成分不变，研究不同浓度维生素B1 (最终浓度分别为0mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L)对菌株产β_半乳糖苷酶活力的影响。
[0035]5、正交试验:在上述实验的基础上，结合上述单因素实验，选取乳清粉、NH4H2PO4.酵母浸粉、维生素B1为研究对象，设计4因素4水平正交试验(表1)，确定最优培养基配方。正交试验结果见表2。
[0036]表1 4因素4水平正交试验设计
【权利要求】
1.一种发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，其特征在于，所述的培养基成分包括为乳清粉、酵母浸粉、NH4H2P04。
2.根据权利要求1所述的发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，其特征在于:所述培养基中还包括无机盐和维生素。
3.根据权利要求2所述的发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，其特征在于:所述的培养基由以下各组分组成:
(1)乳清粉12.5 ~17.5g/L ； (2)酵母浸粉4.5~6g/L ；
(3)ΝΗ4Η2Ρ042.5 ~4.5g/L ； (4)维生素B^.5 ~7.5mg/L
(5)CH3C00Na5g/L ；
(6)MgSO40.2g/L ；
(7)MnSO40.05g/L ；
(8)Tween-801ml/Lo
4.根据权利要求1所述的发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，其特征在于:所述培养基的pH值为6.0~6.5。
5.根据权利要求1所述的发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，其特征在于:所述的乳酸菌选自乳酸杆菌(Lactobacilli)。
【文档编号】C12R1/225GK104073452SQ201410264060
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】杨洪江, 李梦菲, 朱慧明 申请人:天津科技大学