專利名稱：：益生菌活性制品及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于營養(yǎng)食品
技術領域：
，具體地說是一種以人體益生菌為基礎，采用厭氧技術制作的益生菌活性制品及其制造方法。
背景技術：
：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們越來越關注自身的健康。而環(huán)境、空氣、飲食、精神壓力、生活習慣等諸多因素，都可以影響到人體的內(nèi)環(huán)境。尤其是人體腸道內(nèi)環(huán)境，它是由有害菌和有益菌構成，通常有益菌占90%、有害菌占10%。科學研究表明人的體質(zhì)免疫力、精神狀態(tài)、面色臉容與其自身的新陳代謝體內(nèi)毒素的排泄緊密相關。如果經(jīng)常腹瀉、便秘，這表明他的腸胃功能紊亂，有益菌在腸道內(nèi)失調(diào)。經(jīng)常腹瀉導致體內(nèi)營養(yǎng)流失，造成營養(yǎng)不良和其他慢性疾病的產(chǎn)生。經(jīng)常便秘則造成體內(nèi)毒素堆積，進入血液滲入皮膚，導致口苦口臭、食欲不振、煩燥不安、面色晦暗、黃褐斑、青春豆，重則會導致結腸癌。某些抗生素雖然能殺滅腸道內(nèi)的有害病菌，但也會影響到有益菌的生存，造成微生態(tài)失調(diào)。所以我們的健康特別需要改善腸道微生物菌群的平衡，適時地補充益生菌以便促使腸道內(nèi)微生物環(huán)境中益生菌能占絕對的優(yōu)勢。目前，利用微生態(tài)理論研制的益生素應用較廣的是乳酸菌類益生素，產(chǎn)品劑型有口服糊狀劑、水溶性粉劑、液劑等。微生態(tài)制劑的功效已被公認，它通過抑制腸道內(nèi)有害菌群，促進有益菌群的增殖，消除腸內(nèi)毒素和增強免疫系統(tǒng)來預防腸道疾病，從而改善腸道內(nèi)微生態(tài)的平衡。它既無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性，同時也不會污染環(huán)境，在食品、醫(yī)藥、飼料添加劑等領域具有廣闊的應用前景。目前，以腸道微生態(tài)制劑為代表的益生菌制品主要選用以下幾類細菌1、雙歧桿菌雙歧桿菌是腸道內(nèi)最有益的菌群，它能在腸道粘膜表面形成保護屏障，抵御有害菌對腸道粘膜的侵襲破壞，產(chǎn)生乙酸和乳酸使腸道呈酸性，抑制有害菌的生長、繁殖，維護腸道正常細菌菌群平衡；在腸內(nèi)可產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸等酸性物質(zhì)，能剌激腸道蠕動，減少水分的過度吸收，增加糞便濕度，起到通便的效果；可控制腸道內(nèi)許多腐敗菌的生長，降低腸中靛基質(zhì)和酚的含量，減少致癌物質(zhì)產(chǎn)生，大大降低消化道癌癥的發(fā)生率；活化了免疫功能，抑制癌細胞增殖。在腸道內(nèi)發(fā)酵后產(chǎn)生的乳酸和醋酸，能提高鈣、磷、鐵的利用率，促進鐵和維生素D的吸收，并能在腸道內(nèi)合成維生素K及維生素B，產(chǎn)生乳糖酶幫助消化乳糖；能降低血液中膽固醇水平，防治高血壓；能激活吞噬細胞，增強免疫球蛋白A抗體的產(chǎn)生從而增強人體免疫機能；可預防抗生素的副作用；降低膽固醇、防止動脈硬化；抗衰老、延年益壽。(2)、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌與雙歧桿菌在腸道中的作用是相似的，只是存在的部位不同，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌在腸道的上半部，雙歧桿菌在腸道的下半部。它們相輔相成，通過維護腸道的微生態(tài)平衡而起到促進人體健康的作用。能使糞便中的大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭形菌數(shù)量減少，產(chǎn)生寡糖，改善通便，縮短糞便在大腸中的時間，發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸、乙酸和過氧化氫等物質(zhì)，有殺菌、抑菌作用，還能產(chǎn)生多種抗菌素，這些抗菌素對沙門氏菌、志賀氏菌、葡萄球菌、需氧芽抱桿菌、梭形菌、假單胞菌等有拮抗作用。因此，能抑制有害細菌生長，有預防條件致病菌在人體免疫力低時發(fā)生感染的作用，從而對人體起到保護作用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種生產(chǎn)工藝簡單可行、制造成本低、產(chǎn)品中的益生菌活性高的益生菌活性制品及其制備方法，該制備方法利用厭氧技術，使益生菌的活力在生產(chǎn)過程中不因氧而受到影響，以海藻糖作為保護劑，從而生產(chǎn)出含有高活性益生菌的制品，并在保存期內(nèi)保持乳酸菌的高活性。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述益生菌活性制品包括組分及各組分的重量比為雙歧桿菌3050份，保加利亞乳桿菌2535份，嗜熱鏈球菌2535份，海藻糖825份。所述益生菌活性制品的制備方法，其特征在于包括如下步驟將雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌分別接種于培養(yǎng)基中，發(fā)酵獲得菌體，然后采用真空冷凍干燥方式將獲得的菌體制成凍干菌粉狀的益生菌活性制品；其具體方法為(1)、培養(yǎng)基的制備培養(yǎng)基包括組分及各組分的重量比為乳粉510份，豆粉510份，蒸餾水8090份，培養(yǎng)基在11012(TC滅菌1020分鐘，備用；(2)、菌種的接種培養(yǎng)采用二級發(fā)酵分別培養(yǎng)雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌；具體操作為(a)雙歧桿菌的接種培養(yǎng)由于雙歧桿菌的最適宜生長溫度是37t:，因此滅菌后的培養(yǎng)基采用水浴冷卻至37t:左右，將雙歧桿菌菌種接入培養(yǎng)基中，接種量為15%，置于37t:下恒溫靜置培養(yǎng)1824小時，待培養(yǎng)至對數(shù)生長期時，將發(fā)酵液冷卻至l(TC以下，終止發(fā)酵，結束培養(yǎng)；(b)保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的接種培養(yǎng)由于保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的最適生長溫度是4045°C，因此滅菌后的培養(yǎng)基冷卻至43t:左右，將保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌菌種分別接入培養(yǎng)基中，接種量均為15%，置于43t:下恒溫靜置培養(yǎng)25小時，待培養(yǎng)至對數(shù)生長期時，將發(fā)酵液冷卻至l(TC以下，終止發(fā)酵，結束培養(yǎng)；(3)、收集菌體將發(fā)酵液在1020°C，30004000r/min離心1030min，棄去上清液，初步脫水，收集菌體；在對數(shù)生長期結束培養(yǎng)的原因是當雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的發(fā)酵處于對數(shù)生長期末期時，菌的數(shù)量和活力都達到了最高峰。(4)、真空冷凍干燥將經(jīng)初步脫水后收集到的各菌體按照雙歧桿菌3050份，保加利亞乳桿菌2535份，嗜熱鏈球菌2535份的重量比例添加到配料罐中，然后加入825份的海藻糖作為保護劑，置于真空冷凍干燥機內(nèi)預凍至-40-30°C，開啟真空冷凍干燥機內(nèi)的真空泵，抽真空至真空度為600800Pa，真空冷凍干燥2040小時，制成凍干菌粉；由于菌體細胞在冷凍干燥時會受到部分傷害而影響其存活率，因此本發(fā)明在冷凍干燥前在菌液中加入海藻糖保護劑，以保持菌體細胞結構的穩(wěn)定，避免菌體細胞受到過度傷害，提高菌的凍干存活率。(5)、產(chǎn)品包裝真空冷凍干燥后的凍干菌粉采用鋁塑袋真空包裝，貯存在12C以下的環(huán)境中。如上所述的益生菌活性制品的制備方法，所述步驟(2)中雙歧桿菌結束培養(yǎng)時的酸度>50°T。本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)、培養(yǎng)基是奶粉與豆粉的復合培養(yǎng)基，其成本比常規(guī)的牛乳培養(yǎng)基大大降低，經(jīng)過馴化的菌種能在該培養(yǎng)基中很好地生長，特別是豆粉中的大豆低聚糖對雙歧桿菌有良好的促生長作用。(2)、雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌三種乳酸菌都是在對數(shù)生長期末期停止發(fā)酵，乳酸菌的數(shù)量和活力都達到了最高峰，從而使最后制得的活性制品的活性更好。(3)、制備的菌體采用真空冷凍干燥，菌體細胞內(nèi)的游離水在凍結狀態(tài)下失去后，細胞的新陳代謝就停止，從而可使菌體保持活性而長期保存；同時，在真空狀態(tài)下，也隔絕了氧對乳酸菌尤其是雙歧桿菌的不良影響。(4)、海藻糖作為凍干保護劑，能夠有效地保護細胞膜結構和蛋白質(zhì)，明顯地使細胞處于懸浮狀態(tài)，可保持細胞的結構，能使雙歧桿菌的存活率提高1倍以上，使保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的存活率提高23倍，在2(TC保存60天，活體菌僅損失2.8%。(5)、海藻糖與蔗糖、麥芽糖一樣，是容易被人體小腸吸收成為能量的營養(yǎng)性物質(zhì)(每克海藻糖熱量為4千卡)，而且海藻糖具有更平穩(wěn)的血糖水平，這種獨有的特性，使得海藻糖可以提供能量、減輕疲勞與壓力。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。實驗材料1、菌株雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌均可以選用市售的常規(guī)菌種(比如江蘇省微生物研究所有限公司)。2、實驗試劑乳粉(購于光明乳業(yè)股份有限公司)，豆粉(購于完達山乳業(yè)股份有限公司)，海藻糖(購于廣西南寧生物制品有限公司)。3、實驗儀器離心機(LW220*660，張家港華大離心機制造有限公司)，真空冷凍干燥機(LY0-40，上海遠東制藥機械總廠)，配料罐(DF-RT1000，張家港飲料機械有限公司)超高溫瞬時滅菌機(BR1-UHT-1MJ，上海南華換熱器制造有限公司)，發(fā)酵罐(GJ，鎮(zhèn)江東方生物工程設備技術公司)，全自動CIP清洗系統(tǒng)(CIP，鎮(zhèn)江東方生物工程設備技術公司)，凈化水處理系統(tǒng)(河北廊坊設備制造有限公司)，冷卻系統(tǒng)(廣州恒星冷凍機有限公司)，噴碼機(S4，廈門依碼士噴碼有限公司)，粉碎機(JML50，上海凱日機械制造有限公司)，混料機(LDH-0.3，上海凱日機械制造有限公司)，膠囊全自動封裝機(DPP-250LSL，瑞安(浙江)飛云機械廠)，膠囊全自動充填機(NJP-1200，瑞安(浙江)飛云機械廠)，空氣凈化系統(tǒng)(MAC，蘇州安泰空氣技術有限公司)超凈工作臺(SW-CJ，蘇州安泰空氣技術有限公司)分析天平(AUW220D，島津)生物顯微鏡(XSP-2C，南京江南光電集團)生化培養(yǎng)箱(MJ-180，鎮(zhèn)江東方生物工程設備技術公司)恒溫培養(yǎng)箱(PYX-DHS，上海躍進醫(yī)療器械廠)厭氧發(fā)酵設備(GYS，鎮(zhèn)江東方生物工程設備技術公司)。實施例1取乳粉5份、豆粉5份和水90份，配制培養(yǎng)基，配制好的培養(yǎng)基于ll(TC滅菌20分5鐘，然后冷卻至35t:;按重量百分比雙歧桿菌3%，培養(yǎng)基97%的比例接入菌種，然后置于37t:培養(yǎng)20小時，此時酸度為55°T，將發(fā)酵液冷卻到5t:，結束培養(yǎng)；另取滅菌后的培養(yǎng)基，冷卻至45°C，按保加利亞乳桿菌2%、熱鏈球菌2%，培養(yǎng)基96%的比例接入菌種，然后置于43t:培養(yǎng)3小時，此時酸度為60°T，將發(fā)酵液冷卻到5t:，結束培養(yǎng)。將上述兩種結束培養(yǎng)的發(fā)酵液在溫度為15t:、轉速為3500r/min的條件下離心15min，傾去上清液，收集獲得菌體，然后加入20份的海藻糖作為凍干保護劑，置于真空冷凍干燥機內(nèi)，預凍2小時后，待溫度達-35t:時開啟真空泵，抽真空至真空度為700Pa，真空冷凍干燥25小時，制成凍干菌粉，將凍干菌粉定量包裝到鋁塑袋內(nèi)，即制得益生菌活性制實施例2取乳粉7份、豆粉7份和水86份，配制培養(yǎng)基，配制好的培養(yǎng)基于115。C滅菌15分鐘，冷卻至37t:;按重量百分比雙歧桿菌2%，培養(yǎng)基98%的比例接入菌種，然后置于371:培養(yǎng)15小時，此時酸度為50°T，將發(fā)酵液冷卻到9t:，結束培養(yǎng)；另取滅菌后的培養(yǎng)基冷卻至43°C，按保加利亞乳桿菌1%、熱鏈球菌1%，培養(yǎng)基98%的比例接入菌種，然后置于43t:培養(yǎng)5小時，此時酸度為50°T，將發(fā)酵液冷卻到9t:，結束培養(yǎng)。將上述兩種結束培養(yǎng)的發(fā)酵液在溫度為2(TC、轉速為3000r/min的條件下離心10min，傾去上清液，收集獲得菌體，然后加入10份的海藻糖作為凍干保護劑，置于真空冷凍干燥機內(nèi)，預凍2小時后，待溫度達-32t:時開啟真空泵，抽真空至真空度為600Pa，真空冷凍干燥30小時，制成凍干菌粉，將凍干菌粉定量包裝到鋁塑袋內(nèi)，即制得益生菌活性制PRo本發(fā)明中的發(fā)酵罐的優(yōu)選罐高與罐徑之比較大的發(fā)酵罐，發(fā)酵時盡量將發(fā)酵罐裝滿培養(yǎng)基，以減少發(fā)酵菌與氧氣的接觸，以利于菌的生長繁殖。本發(fā)明制備的益生菌活性制品在12t:下可以常溫保存1年，在保存期內(nèi)通過活菌檢測計數(shù)的方法對活性制品進行定期檢測，活性益生菌含量始終保持在1X109個/克以上，而且在較短時間內(nèi)的常溫運輸不會對本發(fā)明的益生菌活性制品產(chǎn)生影響，其與同類產(chǎn)品的對比情況如表1表3所示。表1:本發(fā)明與同類產(chǎn)品的活菌數(shù)、貯存溫度及貯存期對比同類產(chǎn)品本發(fā)明產(chǎn)品活菌數(shù)1X1。71X1()9以上1X109以上貯存溫度28°C12"C以下貯存期一年或兩年一年表2:本發(fā)明與同類產(chǎn)品在12t:下貯存時活菌數(shù)變化對比6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3:本發(fā)明與同類產(chǎn)品在15t:下貯存時活菌數(shù)變化對比<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求益生菌活性制品，其特征在于包括組分及各組分的重量比為雙歧桿菌30～50份，保加利亞乳桿菌25～35份，嗜熱鏈球菌25～35份，海藻糖8～25份。2.益生菌活性制品的制備方法，其特征在于包括如下步驟將雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌分別接種于培養(yǎng)基中，發(fā)酵獲得菌體，然后采用真空冷凍干燥方式將獲得的菌體制成凍干菌粉狀的益生菌活性制品；其具體方法為(1)、培養(yǎng)基的制備培養(yǎng)基包括組分及各組分的重量比為乳粉510份，豆粉510份，蒸餾水8090份，培養(yǎng)基在11012(TC滅菌1020分鐘，備用；(2)、菌種的接種培養(yǎng)采用二級發(fā)酵分別培養(yǎng)雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌；具體操作為(a)雙歧桿菌的接種培養(yǎng)由于雙歧桿菌的最適生長溫度是37t:，因此滅菌后的培養(yǎng)基采用水浴冷卻至37t:左右，將雙歧桿菌菌種接入培養(yǎng)基中，接種量為15%，置于37°C下恒溫靜置培養(yǎng)1824小時，待培養(yǎng)至對數(shù)生長期時，將發(fā)酵液冷卻至l(TC以下，終止發(fā)酵，結束培養(yǎng)；(b)保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的接種培養(yǎng)由于保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的最適生長溫度是4045°C，因此滅菌后的培養(yǎng)基冷卻至43t:左右，將保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌菌種分別接入培養(yǎng)基中，接種量均為15%，置于43t:下恒溫靜置培養(yǎng)25小時，待培養(yǎng)至對數(shù)生長期時，將發(fā)酵液冷卻至l(TC以下，終止發(fā)酵，結束培養(yǎng)；(3)、收集菌體將發(fā)酵液在1020°C，30004000r/min離心1030min，棄去上清液，初步脫水，收集菌體；在對數(shù)生長期結束培養(yǎng)的原因是當雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的發(fā)酵處于對數(shù)生長期末期時，菌的數(shù)量和活力都達到了最高峰。(4)、真空冷凍干燥將經(jīng)初步脫水后收集到的各菌體按照雙歧桿菌3050份，保加利亞乳桿菌2535份，嗜熱鏈球菌2535份的重量比例添加到配料罐中，然后加入825份的海藻糖作為保護劑，置于真空冷凍干燥機內(nèi)預凍至-40-30°C，開啟真空冷凍干燥機內(nèi)的真空泵，抽真空至真空度為600800Pa，真空冷凍干燥2040小時，制成凍干菌粉；由于菌體細胞在冷凍干燥時會受到部分傷害而影響其存活率，因此本發(fā)明在冷凍干燥前在菌液中加入海藻糖保護劑，以保持菌體細胞結構的穩(wěn)定，避免菌體細胞受到過度傷害，提高菌的凍干存活率。(5)、產(chǎn)品包裝真空冷凍干燥后的凍干菌粉采用鋁塑袋真空包裝，貯存在12t:以下的環(huán)境中。3.如權利要求2所述的益生菌活性制品的制備方法，其特征還在于所述步驟(2)中雙歧桿菌結束培養(yǎng)時的酸度^50°T。全文摘要本發(fā)明涉及益生菌活性制品及其制造方法。所述益生菌活性制品包括組分及各組分的重量比為雙歧桿菌30～50份，保加利亞乳桿菌25～35份，嗜熱鏈球菌25～35份，海藻糖8～25份。所述益生菌活性制品的制備方法為將雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌分別接種于培養(yǎng)基中，發(fā)酵獲得菌體，然后采用真空冷凍干燥方式將獲得的菌體制成凍干菌粉狀的益生菌活性制品；本發(fā)明利用厭氧技術，使益生菌的活力在生產(chǎn)過程中不因氧而受到影響，以海藻糖作為保護劑，從而生產(chǎn)出含有高活性益生菌的制品，并在保存期內(nèi)保持乳酸菌的高活性。同時生產(chǎn)工藝簡單可行、制造成本低。文檔編號A23L1/09GK101731511SQ201010110269公開日2010年6月16日申請日期2010年2月3日優(yōu)先權日2010年2月3日發(fā)明者丁東新,徐赟姣申請人:徐赟姣;丁東新