本發(fā)明屬于混合益生菌的制備范疇，特別設(shè)計一種能有效保持益生菌有效含量穩(wěn)定的益生菌組合物。
背景技術(shù)：
常規(guī)混合益生菌干燥物的制備方法：將益生菌投入到各自的液體發(fā)酵罐中，恒溫定時培養(yǎng)，攪拌發(fā)酵罐中成分，使其成為均一的菌懸液，然后用噴霧干燥機進行噴霧干燥。噴霧干燥法是以單一工序?qū)⑷芤?、乳液、懸浮液或漿狀物加工成粉狀干燥制品的一種干燥法。將被干燥的成分經(jīng)霧化器作用，噴成非常細(xì)微的霧滴，并依靠干燥介質(zhì)(熱空氣、冷空氣、煙道氣或惰性氣體)與霧滴均勻混合，進行熱交換和質(zhì)交換，使得溶劑氣化或使得熔融物固化。干燥的過程分為恒速率干燥和降速率干燥2個過程。首先經(jīng)過恒速率干燥，此期間干燥時間極短，物料表面溫度約45℃。然后進入降速率干燥期，由于固形物的熱阻力較大和水分轉(zhuǎn)移阻力增大，所以干燥時間較長，一般需20～30s，此時粉末最高溫度和干燥塔溫度相同，一般約80～100℃。噴霧干燥結(jié)束后將各自的益生菌沉淀物按照比例混合均勻，即可得到混合益生菌干燥物。
常規(guī)制備混合益生菌干燥物的缺點：噴霧干燥過程中溫度很高，益生菌由于缺少保護成分，嚴(yán)重影響益生菌的活菌數(shù)量，活菌數(shù)量至少下降10％以上。噴霧干燥技術(shù)對益生菌損傷的影響，主要是高溫和脫水。研究發(fā)現(xiàn)，對進料液單獨霧化過程菌株沒被破壞，或者引起的損傷不明顯，高溫和干燥脫水才是引起益生菌損傷的主要原因。高溫能破壞微生物的細(xì)胞膜，使細(xì)胞膜上類脂質(zhì)成分形成極小的孔，使細(xì)胞內(nèi)容物泄漏，從而導(dǎo)致死亡。高溫還導(dǎo)致益生菌的細(xì)胞壁、核酸、酶系統(tǒng)等重要生物高分子的氫鍵受到破壞，導(dǎo)致菌體蛋白質(zhì)凝固變性，核酸發(fā)生降解變性失活，從而導(dǎo)致菌體死亡。脫水可引起細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能完整性的不可逆變化，從而破壞菌體結(jié)構(gòu)。同時，缺少保護成分的益生菌在長時間放置時，益生菌質(zhì)量也不穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于上述原因本發(fā)明提供了一種適用于噴霧干燥方法生產(chǎn)益生菌干燥物的方法。
所述益生菌干燥物的制備方法為：
(1)將益生菌投入到含LB肉湯培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中，繁殖培養(yǎng)后，攪拌發(fā)酵罐中成分，使其成為均一的菌懸液；
(2)發(fā)酵后益生菌懸液與多孔淀粉、葡萄糖均勻混合；
(3)混合均勻后用噴霧干燥機噴霧干燥處理；
所述在培養(yǎng)條件為37～42℃，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下經(jīng)48小時繁殖培養(yǎng)；
所述益生菌為枯草芽孢桿菌與地衣芽孢桿菌中的一種或混合物，所述枯草芽孢桿菌與地衣芽孢桿菌的菌落數(shù)比為0:1～1:0。
所述LB肉湯培養(yǎng)基添加量與枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌的質(zhì)量比為100:1，所述枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌的菌落數(shù)均≥100億cfu/g。
所述發(fā)酵后的益生菌菌懸液：多孔淀粉:葡萄糖的質(zhì)量比為10:1:1～10:1:3，優(yōu)選10:1:2。
所述利用噴霧干燥處理，得到混合益生菌干燥物的性狀為微黃色粉末狀固體，平均粒徑3um。
本發(fā)明所用的多孔淀粉又名微孔淀粉，是一種新型的變性淀粉，它是具有生淀粉酶活力的酶在低于糊化溫度下，作用于生淀粉而形成的多孔性蜂窩狀產(chǎn)物。微孔淀粉表面布滿直徑為1μm左右的小孔，小孔由表面向中心深入，孔的容積占顆粒體積的50％左右。因此，多孔淀粉是一種極細(xì)的微細(xì)胞的粉末，是高科技含量的益生菌包埋保護材料。
本發(fā)明的有益效果是：
1、干燥物中益生菌成分(枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌)能在同一個含LB培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中增殖，避免了益生菌因所需培養(yǎng)基的不同而單獨發(fā)酵的特點，省時省力。
2、使用多孔淀粉和葡萄糖作為保護劑。在制備混合益生菌干燥物的噴霧干燥過程中，能使益生菌進入多孔淀粉的內(nèi)部。葡萄糖的應(yīng)用能使淀粉孔中的菌體處于相對密閉的環(huán)境中。多孔淀粉和葡萄糖降低了高溫對益生菌的影響，還能很好的保護菌體因裝置工作噪音和其他外界因素的影響。多孔淀粉和葡萄糖避免了噴霧干燥過程中，因為高溫和脫水導(dǎo)致益生菌的細(xì)胞膜、細(xì)胞壁、核酸、酶系統(tǒng)等重要生物高分子的氫鍵受到破壞，菌體蛋白質(zhì)凝固變性，最終導(dǎo)致菌體死亡。多孔淀粉和葡萄糖使干燥物中活菌的數(shù)量能夠保證在一個較高的水平，很好的解決傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中含菌量低、功能損失嚴(yán)重、質(zhì)量不穩(wěn)定等多種問題，用同樣的生產(chǎn)設(shè)備，高效、穩(wěn)定的連續(xù)生產(chǎn)出活菌數(shù)含量高的混合益生菌干燥物。
具體實施方式
實施例1
將菌落數(shù)為100億cfu/g的枯草芽孢桿菌、100億cfu/g地衣芽孢桿各100g投入到含 LB肉湯培養(yǎng)基20kg的發(fā)酵罐中。(LB肉湯培養(yǎng)基的組成，胰蛋白胨10g，酵母5g，NaCl 10g，用800mL蒸餾水溶解后調(diào)pH為7.0，之后定容至1000mL，在121℃、101kPa條件下高壓蒸汽滅菌20min。可根據(jù)實際需要擴大各成分的比例。)
(1)在42℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下經(jīng)48小時繁殖培養(yǎng)后，攪拌發(fā)酵罐中成分，使其成為均一的菌懸液，取10kg進行噴霧干燥。得到微黃色粉末狀固體物即為混合益生菌干燥物。40℃放置六個月，分別在0、1、2、3、6月取樣后，檢測干燥物中益生菌的活菌數(shù)。計數(shù)結(jié)果詳見表1。
(2)在剩余罐中加入1kg多孔淀粉、1kg葡萄糖，攪拌均勻后，噴霧干燥，得到微黃色粉末狀固體物即為含保護劑的混合益生菌干燥物。40℃放置六個月，分別在0、1、2、3、6月取樣后，檢測干燥物中益生菌的活菌數(shù)。計數(shù)結(jié)果詳見表1。
檢測干燥物中益生菌的活菌數(shù)的方法：
(1)設(shè)兩個組別：取兩個裝有9mL無菌生理鹽水并有5個小玻璃珠的帶塞子的試管，分別稱取待測樣品1.000g放入其中，在漩渦振蕩器上充分振蕩10min充分混勻，靜置約20～30S即成10-1稀釋液；試管A組室溫(約25℃)放置10min、試管B組80℃水浴10min，取出立即冷卻至室溫。
(2)再用1mL的移液槍吸取0.5mL的10-1稀釋液放入裝有4.5mL無菌水的試管中，充分混勻即成10-2稀釋液；再取0.5mL的10-1稀釋液放入裝有4.5mL無菌水的試管中，充分混勻即成10-3稀釋液；以此類推，連續(xù)稀釋，制成10-4、10-5、10-6、10-7等一系列稀釋度，供平板接種使用。
(3)選10-7梯度溶液，用0.1mL的移液槍吸取0.1mL注入LB培養(yǎng)基，用無菌玻璃涂布棒輕輕涂布均勻。將上述培養(yǎng)皿倒置放于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，37℃培養(yǎng)24h。每個組別設(shè)置三個平行，計數(shù)時應(yīng)選取菌落數(shù)在30～300之間的梯度進行計數(shù)，取計數(shù)平均值。
實施例2
噴霧干燥前，將發(fā)酵后的益生菌菌懸液：多孔淀粉:葡萄糖的質(zhì)量比為10：1:2混合均勻。
將含量為100億cfu/g的枯草芽孢桿菌200g投入到含LB肉湯培養(yǎng)基20kg的發(fā)酵罐中。(LB肉湯培養(yǎng)基的組成，胰蛋白胨10g，酵母5g，NaCl 10g，用800mL蒸餾水溶解后調(diào)pH為7.0，之后定容至1000mL，在121℃、101kPa條件下高壓蒸汽滅菌20min?？筛鶕?jù)實際需要擴大各成分的比例。)在37℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下經(jīng)48小時繁殖培養(yǎng)后，攪拌發(fā)酵罐中成分，使其成為均一的菌懸液，加入多孔淀粉2kg、葡萄糖4kg攪拌均勻后，噴霧干燥，得到微黃色粉末狀固體物即為混合益生菌干燥物。40℃放置六個月，分別在0、1、2、3、6 月取樣后，檢測干燥物中益生菌的活菌數(shù)。計數(shù)結(jié)果詳見表1。
實施例3
噴霧干燥前，將發(fā)酵后的益生菌菌懸液：多孔淀粉:葡萄糖的質(zhì)量比為10：1:3混合均勻。
將含100億cfu/g的地衣芽孢桿菌200g投入到含LB肉湯培養(yǎng)基20kg的發(fā)酵罐中。(LB肉湯培養(yǎng)基的組成，胰蛋白胨10g，酵母5g，NaCl 10g，用800mL蒸餾水溶解后調(diào)pH為7.0，之后定容至1000mL，在121℃、101kPa條件下高壓蒸汽滅菌20min?？筛鶕?jù)實際需要擴大各成分的比例。)在40℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下經(jīng)48小時繁殖培養(yǎng)后，攪拌發(fā)酵罐中成分，使其成為均一的菌懸液，加入多孔淀粉2kg和葡萄糖6kg。攪拌均勻后，噴霧干燥得到微黃色粉末狀固體物即為混合益生菌干燥物。40℃放置六個月，分別在0、1、2、3、6月取樣后，檢測干燥物中益生菌的活菌數(shù)。計數(shù)結(jié)果詳見表1。
不同實施例益生菌混合物菌落數(shù)記錄表
從計數(shù)結(jié)果得出在干燥過程中，與不加多孔淀粉、葡萄糖的益生菌混合物比較，加多孔淀粉、葡萄糖的益生菌混合物菌落計數(shù)穩(wěn)定性明顯優(yōu)于不加多孔淀粉、葡萄糖的益生菌混合物。多孔淀粉的加入能夠使菌種包埋其中，干燥過程中，減少了菌體與熱空氣和容器壁的深度接觸。葡萄糖的應(yīng)用能使淀粉孔中的菌體處于相對密閉的環(huán)境中，不但降低了因受環(huán)境溫度高而造成的影響，還能很好的保護菌體因裝置工作噪音和其他外界因素對其造成影響，從而使菌粉中活菌的數(shù)量能夠保證在一個較高的水平。