一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及豬源解淀粉芽孢桿菌制備工藝，尤其是一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧 干燥工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 解淀粉芽孢桿菌能夠高效分泌多種蛋白、消化酶、抗菌素以及其它益生代謝產(chǎn)物， 具有調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道菌群平衡，提高生長(zhǎng)性能，增強(qiáng)免疫力等功能，因而解淀粉芽孢桿菌是一 種理想的益生菌。噴霧干燥法是將一定濃度的料液霧化后，與熱空氣均勻混合，并將料液加 工成粉狀干燥制劑生產(chǎn)方法，該方法具有工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、易于推廣等特點(diǎn)。由于噴霧 干燥過(guò)程中料液需要接觸高溫空氣，因此，生產(chǎn)用益生菌需具備一定的耐高溫特性，而且噴 霧干燥工藝應(yīng)當(dāng)科學(xué)，以減少生態(tài)菌的死亡。在環(huán)境條件不利條件下，解淀粉芽孢桿菌能產(chǎn) 生內(nèi)生芽孢，由于芽孢對(duì)高溫、高壓、干燥、氧化、酸、堿和毒物等不良因素抵抗力較強(qiáng)，因而 解淀粉芽孢桿菌具有耐高溫、耐擠壓及耐酸堿等特性，其在噴霧干燥、制粒及凍干等制劑的 生產(chǎn)過(guò)程中均能保持高度穩(wěn)定性。因此，噴霧干燥法可以用于解淀粉芽孢桿菌制劑的生產(chǎn)。 但在現(xiàn)有技術(shù)中，豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝存在一個(gè)問(wèn)題：噴霧干燥后，菌體存活 率低，一般存活率在69%_72%之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝。該工藝簡(jiǎn)便、成本 低廉，且能保證較高的菌體存活率。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥 工藝，第一步，制備豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液；第二步，向第一步制備得到的豬源解 淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入濃度為20% (W/V)的保護(hù)劑；第三步，控制入料速度為 1200mL/h，入口溫度為150°C，出口溫度為90°C。
[0005] 尤其是，100mL所述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù)劑為蔗糖3g， 脫脂奶粉l〇g，山梨醇2g，低聚果糖2g，甘油3g。
[0006] 尤其是，100mL所述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù)劑為蔗糖4g， 脫脂奶粉5g，山梨醇4g，低聚果糖4g，甘油3g。
[0007] 尤其是，100mL所述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù)劑為脫脂奶粉 12g，山梨醇2g，低聚果糖3g，甘油3g。
[0008] 采用這種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝的效果是：通過(guò)對(duì)出口溫度、入口溫 度、保護(hù)劑濃度和入料速度的準(zhǔn)確控制，使噴霧干燥后的菌體存活率保持在75%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0009]
【具體實(shí)施方式】一：一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝，其特征在于：第一步， 制備豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液；第二步，向第一步制備得到的豬源解淀粉芽孢桿菌 菌體發(fā)酵液中加入濃度為20% (W/V)的保護(hù)劑；第三步，通過(guò)噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，設(shè) 定參數(shù)為：入料速度為1200mL/h，入口溫度為150°C，出口溫度為90°C。
【具體實(shí)施方式】 [0010] 二是對(duì)一所述的豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝 的進(jìn)一步說(shuō)明，在本實(shí)施方式中，l〇〇mL所述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù) 劑為鹿糖3g，脫脂奶粉10g，山梨醇2g，低聚果糖2g，甘油3g。
【具體實(shí)施方式】 [0011] 三是對(duì)一所述的豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝 的進(jìn)一步說(shuō)明，在本實(shí)施方式中，l〇〇mL所述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù) 劑為鹿糖4g，脫脂奶粉5g，山梨醇4g，低聚果糖4g，甘油3g。
【具體實(shí)施方式】 [0012] 四是對(duì)一所述的豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝 的進(jìn)一步說(shuō)明，在本實(shí)施方式中，l〇〇mL所述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù) 劑為脫脂奶粉12g，山梨醇2g，低聚果糖3g，甘油3g。
[0013] 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析： 第一步：選擇菌株 解淀粉芽孢桿菌（Baci1lussubti1is)SY6，源自黑龍江省齊齊哈爾地區(qū)某豬場(chǎng)健康仔 豬腸道，由黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所分離鑒定和保存。
[0014] 第二步選擇設(shè)備和試劑 噴霧干燥機(jī)(上海達(dá)程實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司，型號(hào)DC-1500)，微生物發(fā)酵罐(上海聯(lián)環(huán)生 物工程設(shè)備有限公司，型號(hào)：SGJ15/C)，營(yíng)養(yǎng)肉湯(杭州天和微生物技術(shù)有限責(zé)任公司，批 號(hào)：090905)，營(yíng)養(yǎng)瓊脂(北京奧博星生物技術(shù)責(zé)任有限公司，批號(hào)：070113)，脫脂乳（黑龍 江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司，批號(hào)20100412)。
[0015] 第三步編制因素水平編碼表(見(jiàn)表一） 采用SASV8. 0四因素二次正交旋轉(zhuǎn)組合的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化解淀粉芽孢桿菌噴霧干 燥工藝中的四個(gè)條件因素，即：出口溫度、入口溫度、保護(hù)劑濃度和入料速度。表一為因素水 平編碼表。
[0016] 表一因素水平編碼表
注：Xl、x2、x3、x4分別代表出口溫度、入口溫度、保護(hù)劑濃度、入料速度水平的編碼值。[0017] 第四步解淀粉芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)及芽孢計(jì)數(shù) 取解淀粉芽孢桿菌菌種接種營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板，挑取典型菌落，接種營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，制備 一級(jí)種子液和二級(jí)種子液。二級(jí)種子液活菌數(shù)達(dá)108CFU/mL時(shí)，按2%接種量接種發(fā)酵罐培 養(yǎng)，在培養(yǎng)12h、24 h、36h、48h、60h、72h分別取發(fā)酵液100mL，80°C水浴15min殺死營(yíng)養(yǎng)體， 參照國(guó)標(biāo)[11]GB/T26428-2010測(cè)定發(fā)酵液中菌體芽孢率。
[0018] 第五步菌液噴霧干燥 取60h菌體發(fā)酵液100mL，分別加入不同量和不同種類(lèi)的保護(hù)劑，制備料液。設(shè)定噴霧 干燥機(jī)各項(xiàng)噴霧干燥條件參數(shù)，進(jìn)行噴霧干燥。測(cè)定干燥菌粉中的活菌數(shù)，并計(jì)算存活率。
[0019] 菌體存活率（％)=噴霧干燥后菌粉活菌總數(shù)/噴霧干燥前菌液活菌總數(shù)X 100%〇
[0020] 根據(jù)SASV8. 0中四因素二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)表3,以噴霧干燥后 解淀粉芽孢桿菌存活率作為Y值。
[0021] 表三
第六步對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析 應(yīng)用SASV8. 0軟件(數(shù)據(jù)庫(kù)管理和數(shù)據(jù)分析的標(biāo)準(zhǔn)軟件系統(tǒng)）對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式 回歸分析，建立二次回歸模型，擬合得到二次回歸方程： Y1 = 86. 91667+0. 083333\-0. 083333X2-0. 25X3+0. 333333X4-1. 708333X^+0. 125X4-0 .125父34-1. 333333X/+0. 625X2X3+0. 5X2X4-1. 458333X/+0. 375X3X4-1. 208333X/ 計(jì)算各類(lèi)偏差平方與自由度，F(xiàn)檢驗(yàn)結(jié)果（F1=4. 103〈FQ.Q1 (10, 11 )=4. 54 ;F2=3. 825>Faol (14, 21)=3. 07)表明，二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的回歸方程與實(shí)際情況擬合較好，具有極顯著 意義（P〈0. 01)。應(yīng)用SASV8.0軟件對(duì)二次回歸方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表4。方差分析 結(jié)果表明：因素&2、X22、X32、X42對(duì)Y值影響顯著，而其他各因素影響不顯著。
[0022] 表4二次多項(xiàng)模型及其各項(xiàng)的方差分析表
第七步優(yōu)化分析 為了確定噴霧干燥工藝中各條件的最優(yōu)水平，本研究應(yīng)用SASV8. 0軟件中數(shù)據(jù)優(yōu)化程 序（NumericalOptimization)求得當(dāng)Y值最大時(shí)，四個(gè)因素的水平取在中心點(diǎn)（0、0、0、0)， 即出口溫度90°C、入口溫度150°C、保護(hù)劑濃度20%、入料速度1200mL/h，此時(shí)，菌體噴霧 干燥存活率預(yù)測(cè)值為77%。
[0023] 第八步驗(yàn)證試驗(yàn) 細(xì)菌60h發(fā)酵液(保護(hù)劑為：蔗糖3g，脫脂奶粉10g，山梨醇2g，低聚果糖2g，甘油3g)3次重復(fù)噴霧干燥后，菌體存活率分別為75%、76%和76%，其平均存活率為75. 7%，與預(yù)測(cè) 值基本相符。
[0024] 細(xì)菌60h發(fā)酵液(保護(hù)劑為：鹿糖3g，脫脂奶粉10g，山梨醇2g，低聚果糖2g，甘油 3g)3次重復(fù)噴霧干燥后，菌體存活率分別為76%、76%和76 %，其平均存活率為76 %，與預(yù) 測(cè)值基本相符。
[0025] 細(xì)菌60h發(fā)酵液(保護(hù)劑為：脫脂奶粉12g，山梨醇2g，低聚果糖3g，甘油3g) 3次 重復(fù)噴霧干燥后，菌體存活率分別為77%、76%和74%，其平均存活率為75. 7%，與預(yù)測(cè)值 基本相符。
[0026] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，本申請(qǐng)的范圍不局限于說(shuō)明書(shū)描述所限定的裝 置，在不超出所附本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做的改變、替 代、置換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝，其特征在于：第一步，制備豬源解淀粉芽 孢桿菌菌體發(fā)酵液；第二步，向第一步制備得到的豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入 濃度為20% (W/V)的保護(hù)劑；第三步，通過(guò)噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，設(shè)定參數(shù)為：入料速 度為1200 mL /h，入口溫度為150°C，出口溫度為90°C。2. 如權(quán)利要求1所述的一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝，其特征在于：100mL所 述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù)劑為蔗糖3g，脫脂奶粉10g，山梨醇2g，低 聚果糖2g，甘油3g。3. 如權(quán)利要求1所述的一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝，其特征在于：100mL所 述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù)劑為蔗糖4g，脫脂奶粉5g，山梨醇4g，低 聚果糖4g，甘油3g。4. 如權(quán)利要求1所述的一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝，其特征在于：100mL所 述豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入的保護(hù)劑為脫脂奶粉12g，山梨醇2g，低聚果糖 3g，甘油3g。
【專(zhuān)利摘要】一種豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥工藝，涉及豬源解淀粉芽孢桿菌制備工藝領(lǐng)域。第一步，制備豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液；第二步，向第一步制備得到的豬源解淀粉芽孢桿菌菌體發(fā)酵液中加入濃度為20％(W/V)的保護(hù)劑；第三步，通過(guò)噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，設(shè)定參數(shù)為：入料速度為1200mL/h，入口溫度為150℃，出口溫度為90℃。本發(fā)明用于豬源解淀粉芽孢桿菌噴霧干燥。
【IPC分類(lèi)】C12N1/20, C12N1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105062924
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510517796
【發(fā)明人】劉宇, 李陽(yáng), 王爽, 張鵬宇, 史同瑞, 朱戰(zhàn)波
【申請(qǐng)人】黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月23日