專利名稱：一種復(fù)方包被乳酸菌產(chǎn)品及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)方包被乳酸菌，屬于微生物飼料添加劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及復(fù)方包被材料、菌體保護(hù)劑和乳酸菌組成的乳酸菌微囊產(chǎn)品及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于在畜禽養(yǎng)殖業(yè)和飼料中長期地、過量地和不合理地使用或濫用抗生素，出現(xiàn)了一系列問題，如引起動物體內(nèi)菌群失調(diào)、紊亂或條件性致病菌異位轉(zhuǎn)移、多重耐藥性菌株產(chǎn)生，以及在畜禽產(chǎn)品(如肉、蛋、奶)中的殘留和環(huán)境污染等，特別是抗生素相關(guān)性腹瀉、耐藥性腹瀉，正嚴(yán)重危害著畜牧業(yè)的健康發(fā)展，導(dǎo)致用藥無效或用藥量增加，惡性循環(huán)。同時，由于廣泛的耐藥細(xì)菌引發(fā)的感染也是嚴(yán)重危害人類健康和安全的重大問題之一。為此，產(chǎn)業(yè)界都在積極探索和尋找抗生素替代品。微生態(tài)制劑作為綠色安全的飼料添加劑逐漸成為抗生素替代品的主力軍。乳酸菌是動物腸道中的長期定居者，以乳酸菌為主的兼性厭氧菌和厭氧菌占消化道總菌數(shù)的90%以上，在維持腸道菌群平衡方面發(fā)揮著重要作用，能夠提高飼料轉(zhuǎn)化率、促進(jìn)動物生長、提高動物免疫功能。但由于乳酸菌的抗逆性差，活菌在保存、飼料制粒加工和通過胃腸時的不利環(huán)境時容易導(dǎo)致乳酸菌活性降低。對乳酸菌用耐高溫高濕的材料進(jìn)行微囊包被后，可以抵抗伺料加工過程中高溫、高濕等不良環(huán)境的影響，同時包被材質(zhì)屬于腸溶性包被材質(zhì)，能夠防止胃酸的破壞?，F(xiàn)有公開的專利中，由于所采用的包被材料和處理工藝限制，包被后的乳酸菌并不能耐受較高的溫度，超過60°C的溫度，失活非常嚴(yán)重，而目前飼料制粒加工溫度都在75°C以上。使乳酸菌的實際運(yùn)用受到很大的限制。同時，由于目前大部分已公開的專利都是采用凍干生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)動力成本高，不利于規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于①解決現(xiàn)有技術(shù)制備的乳酸菌耐溫穩(wěn)定性差的問題，本發(fā)明制備的乳酸菌85°C耐溫3分鐘，存活率在90%以上。②降低現(xiàn)有公開專利中乳酸菌的生產(chǎn)動力成本，本發(fā)明無需采用凍干工藝，生產(chǎn)動力成本大大降低。本發(fā)明的另一目的在于提供該乳酸菌的制備方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供的包被乳酸菌由發(fā)酵前置包被及發(fā)酵完成后包被兩級復(fù)方包被工藝完成。前置包被是乳酸菌培養(yǎng)到對數(shù)期時，包被材質(zhì)在菌體細(xì)胞表層敷著形成膜層，包被材質(zhì)為海藻酸鈉、液體石蠟、氯化鈣、阿拉拍膠、明膠兩種或多種混合物。后包被是發(fā)酵完成后的乳酸菌液經(jīng)離心分離后的加入穩(wěn)定保護(hù)劑，制粒成20-40目粒形，噴涂后包被材質(zhì)，在乳酸菌微囊表層形成膜層。所用的穩(wěn)定保護(hù)劑為甘油、玉米淀粉、微晶纖維素、羧甲基纖維素鈉中一種、兩種或多種混合物。后包被材質(zhì)為果膠、卡拉膠、玉米淀粉、羥丙基甲基纖維素中的一種、兩種或多種混合物。本發(fā)明所述的乳酸菌為糞腸球菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌中的一種。
本發(fā)明上述的包被乳酸菌制備方法步驟如下(I)制備乳酸菌發(fā)酵液①取I支斜面保存的菌體，接種到一級種子液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)8±lh，得到一級搖瓶種子液。將一級種子液轉(zhuǎn)接到二級種子培養(yǎng)基中，培養(yǎng)5-6h得到二級發(fā)酵液。②前置包被材料制備囊材溶液的配制阿拉拍膠(W/V)2 4%，海藻酸鈉(W/V) I 2%加80°C溫水，攪拌至完全溶解，121°C滅菌20min，備用；液體石蠟加入1% span80攪拌至混合均勻，121 °C滅菌20min,備用；固化劑的配制氯化鈣加水溶解，使氯化鈣溶液濃度為O.1 O. 3mol/L, 121°C滅菌20min,備用；乳酸菌微膠囊制備將前述步驟①制備的二級發(fā)酵液注入到滅菌囊材溶液，至106cfu/ml左右密度，用高壓空氣，經(jīng)無菌濾膜和噴頭噴入無菌氯化鈣溶液，攪拌固化，傾出上清液，得乳酸菌微膠囊溶液。③發(fā)酵液的制備將前述步驟②制備的乳酸菌微膠囊溶液按1-3%的移種量移種到發(fā)酵罐中，接種后罐溫控制在38±l°C，pH6. 5-6. 7，攪拌轉(zhuǎn)速在50-100rpm/min，培養(yǎng)10_12h得到乳酸菌發(fā)酵液。(2)菌液分離將前述步驟④制備的乳酸菌發(fā)酵液通過蠕動泵輸送到高速管式離心機(jī)進(jìn)行菌液分離，得到菌泥。(3)微囊穩(wěn)定化處理制備菌懸液將步驟⑵制備菌泥，活菌數(shù)在10nCFU/g以上。菌泥中加入2-4%甘油和20-35%水，攪拌混勻后得到菌懸液；穩(wěn)定劑材料制備先將60-80%玉米淀粉、10-20%微晶纖維素混合均勻，再注入
2-6%羧甲基纖維素鈉液；將制備好的穩(wěn)定劑材料置于攪拌罐中，啟動攪拌器，均勻注入菌懸液，攪拌轉(zhuǎn)速50rpm/min, 20min后加水調(diào)節(jié)物料濕度于32% -35%之間；得到微囊菌濕粉,待用。⑷制粒將步驟(3)制備的微囊菌濕粉投入制粒機(jī)內(nèi)，調(diào)節(jié)粒度20-40目，得到乳酸菌20-40目粒形半成品，待用。(5)復(fù)合包被將步驟(4)制備的乳酸菌20-40目粒形半成品，投入至在旋流流化床制粒包衣機(jī)中進(jìn)行干燥。干燥進(jìn)風(fēng)溫度控制在65度以內(nèi)，出風(fēng)溫度控制在32度以內(nèi)。干燥時間50min_70mino配制包被劑溶液玉米淀粉1_3%、羥丙基甲基纖維素4-8%、果膠3-5%，卡拉膠
3-5%混合液。包被處理啟動側(cè)噴包衣裝置，進(jìn)風(fēng)溫度控制在50-60度，霧化壓力為O. 1-0. 2Mpa，將包被劑溶液以15-30ml/min速度分三個噴頭噴向旋流狀態(tài)的物料，在微粒物料中形成包衣膜層。經(jīng)過30-60min得到20-60目乳酸菌微囊產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點在于①本發(fā)明提供的乳酸菌采用發(fā)酵時同時進(jìn)行前置包被的工藝，提高了菌體的耐受力，使發(fā)酵液可直接采用離心分離的后處理工藝，避免了加工過程中的菌活性損失。降低了生產(chǎn)動力成本。②由于采用前置及后包被的復(fù)方包被生產(chǎn)工藝，包被配方采用植物分離蛋白與植物油的優(yōu)選復(fù)合配方，使乳酸菌具有非常好的耐溫穩(wěn)定性。③本發(fā)明所用包被材質(zhì)以腸溶性天然高分子材料為主，菌體能在腸道準(zhǔn)確崩解釋放，定植并發(fā)揮效用。
具體實施例方式實施例1包被乳酸菌的制備(I)制備乳酸菌發(fā)酵液①一級種子液的制備取I支斜面保存的菌體，接種到一級種子液體培養(yǎng)基中，接種后在37±0. 5°C,轉(zhuǎn)速180rpm/min的搖床中培養(yǎng)8± lh，得到一級搖瓶種子液。一級種子的培養(yǎng)基的配比(重量體積比W/V)方法如下葡萄糖1_2%、大豆蛋白胨1_3%、酵母膏O. 5-1 %、氯化鎂O. 05-0.1 %、氯化鈉O. 2_1%、碳酸鈣O. 2-0. 5%，一級種子的裝料量為40 %，121 °C滅菌30min，待用。②二級發(fā)酵液的制備將一級種子液轉(zhuǎn)接到二級種子培養(yǎng)基中，接種量為1_5%，接種后罐溫控制在38±0. 5°C，轉(zhuǎn)速在60-100rpm/min，培養(yǎng)5_6h得到二級發(fā)酵液。二級種子的培養(yǎng)基的配比(重量體積比W/V)方法如下葡萄糖2-3%、大豆蛋白胨1-3%、酵母膏O. 5-1%、氯化鎂O. 08-0. 15%、硫酸錳O. 03-0. 09%、氯化鈉O. 2_1%、碳酸鈣O. 2-0. 7%、消泡劑O. 05%。，二級種子罐的裝料量為40%，自然pH值為5. 6-5. 8，調(diào)節(jié)pH值至 7.0±0.2，121°C滅菌 30min，待用。③發(fā)酵包被液預(yù)處理囊材溶液的配制阿拉拍膠(W/V)2 4%，海藻酸鈉(W/V) I 2%加80°C溫水，攪拌至完全溶解，121°C滅菌20min，備用；液體石蠟加入1% span80攪拌至混合均勻，121 °C滅菌20min,備用；固化劑的配制氯化鈣加水溶解，使氯化鈣溶液濃度為O.1 O. 3mol/L, 121°C滅菌20min,備用；乳酸菌微膠囊制備將前述步驟②制備的二級發(fā)酵液注入到滅菌囊材溶液，至106cfu/ml左右密度，用高壓空氣，經(jīng)無菌濾膜和噴頭噴入無菌氯化鈣溶液，攪拌固化，傾出上清液，得乳酸菌微膠囊溶液。④發(fā)酵液的制備將前述步驟③制備的乳酸菌微膠囊溶液按1-3%的移種量移種到發(fā)酵罐中，接種后罐溫控制在38±l°C，pH6. 5-6. 7，攪拌轉(zhuǎn)速在50-100rpm/min，培養(yǎng)10_12h得到乳酸菌發(fā)酵液。發(fā)酵罐培養(yǎng)基的配比(重量體積比W/V)方法如下紅糖I 5%、酵母膏O.1 0.5%、大豆蛋白胨O. 5 1%、硫酸銨O. 5 1%、碳酸鈣O.1 0.5%、氯化鈉O. 1-1 %、消泡劑O. 05%。，發(fā)酵罐裝料量為70%，121 °C滅菌30min，待用。
(2)菌液分離將前述步驟④制備的乳酸菌發(fā)酵液通過蠕動泵輸送到高速管式離心機(jī)進(jìn)行菌液分離，得到菌泥。(3)微囊穩(wěn)定化處理制備菌懸液將步驟⑵制備菌泥，活菌數(shù)在10nCFU/g以上。菌泥中加入2-4%甘油和20-35%水，攪拌混勻后得到菌懸液；穩(wěn)定劑材料制備先將60-80%玉米淀粉、10-20%微晶纖維素混合均勻，再注入
2-6%羧甲基纖維素鈉液；將制備好的穩(wěn)定劑材料置于攪拌罐中，啟動攪拌器，均勻注入菌懸液，攪拌轉(zhuǎn)速50rpm/min, 20min后加水調(diào)節(jié)物料濕度于32% -35%之間；得到微囊菌濕粉,待用。⑷制粒將步驟(3)制備的微囊菌濕粉投入制粒機(jī)內(nèi)，調(diào)節(jié)粒度20-40目，得到乳酸菌20-40目粒形半成品，待用。(5)復(fù)合包被將步驟(4)制備的乳酸菌20-40目粒形半成品，投入至在旋流流化床制粒包衣機(jī)中進(jìn)行干燥。干燥進(jìn)風(fēng)溫度控制在65度以內(nèi)，出風(fēng)溫度控制在32度以內(nèi)。干燥時間50min_70mino配制包被劑溶液玉米淀粉1_3%、羥丙基甲基纖維素4-8%、果膠3-5%，卡拉膠
3-5%混合液。包被處理啟動側(cè)噴包衣裝置，進(jìn)風(fēng)溫度控制在50-60度，霧化壓力為O. 1-0. 2Mpa，將包被劑溶液以15-30ml/min速度分三個噴頭噴向旋流狀態(tài)的物料，在微粒物料中形成包衣膜層。經(jīng)過30-60min得到20-60目乳酸菌微囊產(chǎn)品。實施例2包被乳酸菌耐胃酸測定胃酸對微囊化包被乳酸菌乳酸菌存活率的影響如表I所示。食物在畜禽動物胃里的停留時間一般為1-2小時，本試驗人工模擬胃液環(huán)境，當(dāng)胃液的ph值為4，經(jīng)過120分鐘，乳酸菌的存活率為95% ;當(dāng)胃液的ph值為3，經(jīng)過120分鐘，乳酸菌的存活率為86% ;當(dāng)胃液的Ph值為2、經(jīng)過120分鐘，乳酸菌的存活率仍為83%。表1胃酸對微囊化包被乳酸菌存活率的影響
權(quán)利要求
1.一種復(fù)方包被乳酸菌的制備方法，其特征在于包被乳酸菌制備工藝步驟如下(1)制備乳酸菌發(fā)酵液①取I支斜面保存的菌體，接種到一級種子液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)8±lh，得到一級搖瓶種子液。將一級種子液轉(zhuǎn)接到二級種子培養(yǎng)基中，培養(yǎng)5-6h得到二級發(fā)酵液；②前置包被材料制備囊材溶液的配制阿拉拍膠(W/V)2 4%，海藻酸鈉(W/V) I 2%加80°C溫水，攪拌至完全溶解，121°C滅菌20min，備用；液體石蠟加入I % span80攪拌至混合均勻，121°C滅菌 20min,備用；固化劑的配制氯化鈣加水溶解，使氯化鈣溶液濃度為O.1 O. 3mol/L，12rC滅菌 20min,備用；乳酸菌微膠囊制備將前述步驟①制備的二級發(fā)酵液注入到滅菌囊材溶液，至IO6Cfu/ ml左右密度，用高壓空氣，經(jīng)無菌濾膜和噴頭噴入無菌氯化鈣溶液，攪拌固化，傾出上清液， 得乳酸菌微膠囊溶液；③發(fā)酵液的制備將前述步驟②制備的乳酸菌微膠囊溶液按1-3%的移種量移種到發(fā)酵罐中，接種后罐溫控制在38土1°C，pH6. 5-6. 7，攪拌轉(zhuǎn)速在50-100rpm/min，培養(yǎng)10_12h得到乳酸菌發(fā)酵液；(2)菌液分離將前述步驟④制備的乳酸菌發(fā)酵液通過蠕動泵輸送到高速管式離心機(jī)進(jìn)行菌液分離， 得到菌泥；(3)微囊穩(wěn)定化處理制備菌懸液將步驟⑵制備菌泥，活菌數(shù)在10nCFU/g以上。菌泥中加入2-4%甘油和20-35%水，攪拌混勻后得到菌懸液；穩(wěn)定劑材料制備先將60-80%玉米淀粉、10-20%微晶纖維素混合均勻，再注入2-6% 羧甲基纖維素鈉液；將制備好的穩(wěn)定劑材料置于攪拌罐中，啟動攪拌器，均勻注入菌懸液，攪拌轉(zhuǎn)速50rpm/ min，20min后加水調(diào)節(jié)物料濕度于32% -35%之間；得到微囊菌濕粉，待用；(4)制粒將步驟(3)制備的微囊菌濕粉投入制粒機(jī)內(nèi)，調(diào)節(jié)粒度20-40目，得到乳酸菌20-40目粒形半成品，待用；(5)復(fù)合包被將步驟(4)制備的乳酸菌20-40目粒形半成品，投入至在旋流流化床制粒包衣機(jī)中進(jìn)行干燥。干燥進(jìn)風(fēng)溫度控制在65度以內(nèi)，出風(fēng)溫度控制在32度以內(nèi)。干燥時間 50min_70min ；配制包被劑溶液玉米淀粉1-3 %、羥丙基甲基纖維素4-8 %、果膠3-5 %，卡拉膠3-5 % 混合液；包被處理啟動側(cè)噴包衣裝置，進(jìn)風(fēng)溫度控制在50-60度，霧化壓力為O. 1-0. 2Mpa，將包被劑溶液以15-30ml/min速度分三個噴頭噴向旋流狀態(tài)的物料，在微粒物料中形成包衣膜層。經(jīng)過30-60min得到20-60目乳酸菌微囊產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于乳酸菌包被工藝由發(fā)酵前置包被及發(fā)酵完成后包被兩級復(fù)方包被工藝完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于前置包被材質(zhì)為海藻酸鈉、液體石蠟、氯化鈣、阿拉拍膠、明膠兩種或多種混合物。乳酸菌穩(wěn)定保護(hù)劑為甘油、玉米淀粉、微晶纖維素、羧甲基纖維素鈉中一種、兩種或多種混合物。后包被材質(zhì)為果膠、卡拉膠、玉米淀粉、羥丙基甲基纖維素中的一種、兩種或多種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于所述的乳酸菌為糞腸球菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌中的一種
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)方包被乳酸菌微囊產(chǎn)品及其制備方法。該包被乳酸菌微囊產(chǎn)品提高了乳酸菌的耐溫穩(wěn)定性。本發(fā)明提供的包被乳酸菌制備方法由發(fā)酵前置包被及發(fā)酵完成后包被兩級復(fù)方包被工藝完成。前置包被是乳酸菌培養(yǎng)到對數(shù)期時，包被材質(zhì)在菌體細(xì)胞表層敷著形成膜層，提高了乳酸菌在加工過程中的耐受性。后包被是發(fā)酵完成后的乳酸菌液經(jīng)離心分離后的加入穩(wěn)定保護(hù)劑，制粒成形，噴涂后包被材質(zhì)，在乳酸菌微囊表層形成膜層。后包被材質(zhì)采用的是腸溶性天然高分子材料。本明提供的乳酸菌即有優(yōu)良的耐溫穩(wěn)定性又具有良好的腸溶緩釋性。
文檔編號A23K1/00GK102987055SQ20121039352
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者李雪平 申請人:李雪平