一种可消除菌种间拮抗作用的益生菌粉的制备方法及得到的益生菌粉与流程

1.本发明涉及功能性保健食品及药品技术领域，尤其涉及一种可消除菌 种间拮抗作用的益生菌粉的制备方法及得到的益生菌粉。


背景技术：

2.肠道菌群，人体肠道中的正常微生物，如双歧杆菌、乳酸杆菌以及乳 杆菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素，如b族维生素(维生素b1、 b2、b6、b12)，维生素k、烟酸、泛酸等，还能利用蛋白质残渣合成必需氨 基酸，如天冬门氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和苏氨酸等，并参与糖类和蛋白 质的代谢，同时还能促进铁、镁、锌等矿物元素的吸收。这些营养物质对 人类的健康有着重要作用，一旦缺少会引起多种疾病。除物质合成与代谢 功能外，肠道复杂的微生物生态系统与机体免疫系统之间的关系也极为密 切。肠道微生物不仅可以作为天然屏障维持肠上皮的完整性，防止病原微 生物入侵，还通过调节肠道粘膜分泌抗体作用于肠道免疫系统，并进一步 影响天然免疫和获得性免疫，因此肠道微生物又被认为是人体最大的“免 疫器官”。肠道微生物维持的免疫平衡在机体自身免疫疾病的预防过程中 起着重要作用，当某些因素导致肠道菌群发生改变时，会进一步影响到人 的其它免疫系统，这种免疫平衡一旦被打破，就容易导致各种疾病的产生。 越来越多的实验证据表明，肠道微生物不仅影响人体肠道本身的功能，还 通过调控人的免疫系统，从不同角度和层面影响人的健康。
3.为了综合提高产品的功效，市场上会通过复配的方式把各种益生菌混 合制剂销售，然而有的益生菌之间会存在拮抗作用，使得益生菌物质混合 后的总作用小于每种物质分开来的作用之和，受限于此，目前国内通常使 用的复配益生菌只有20余种，例如，植物乳杆菌分别和鼠李唐乳杆菌与干 酪乳杆菌之间有抑制作用而很少共同添加，即使添加了也由于实际运输过 程中发生拮抗过程导致功效减少甚至消失，该问题成为当前食品保健科学 领域面临的一大难题，此问题急需得到解决。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种 可消除菌种间拮抗作用的益生菌粉的制备方法及益生菌粉，解决复配过程 益生菌之间拮抗的问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明提供的一种可消除菌种间拮抗作用的益生菌粉的制备方法，其 步骤包括：
7.s00：按重量份计称取所需的不同菌种；
8.s10：菌种单独培养发酵，形成发酵混合物；
9.s20：发酵混合物通过离心机分离出菌体；
10.s30：菌体在急冻时间3秒以内温度从室温达到
‑
196℃到
‑
210℃，并且 干燥成粉末；
11.在s30步骤中提及的急冻时间，指的是菌体在在冷却过程中从室温降 到指定温度所需的时间；
12.s40：粉末加入到搅拌机混合，形成复合益生菌粉。
13.本发明优选地技术方案在于，在s30步骤中，菌体通过液氮方式进行 急冻干燥。
14.本发明优选地技术方案在于，在s30步骤中，急冻时间在0.5
‑
1.5秒 以内。
15.本发明优选地技术方案在于，在s30步骤中，在s30步骤中，所述粉 末的水分活度在0.1以下。
16.本发明优选地技术方案在于，在s30步骤中，经过急冻后菌体的存活 率≥95％。
17.本发明优选地技术方案在于，在s20步骤中，以2500
‑
4000r/min的转 速离心10
‑
15min。
18.本发明优选地技术方案在于，在s40步骤中，搅拌机进行120～200r/min 的匀速搅拌。
19.本发明优选地技术方案在于，在s10步骤中，发酵温度为35
‑
40℃，发 酵时间为6
‑
12h。
20.本发明优选地技术方案在于，，发酵混合物中益生菌活菌量为1
‑3×ꢀ
107cfu/ml。
21.本发明提供的一种益生菌粉，由上述的制备方法制得。
22.本发明优选地技术方案在于，益生菌粉还包括菊粉、乳糖醇、低聚异 麦芽糖、聚葡萄糖、低聚果糖、抗性糊精、低聚木糖的一种或以上。
23.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
24.(1)菌体预冻环节摒弃了传统的预冻方式，选用了速冻技术。菌体细 胞经急冻后瞬间形成冷冻颗粒，在此过程中细胞内外的水分子在结晶时会 形成细小的，表面圆滑的小颗粒，避免刺破细胞膜而造成菌体损伤，提高 了后期冷冻干燥过程中细胞的完整性和活性。
25.(2)通过急冻后瞬间形成冷冻颗粒，可以防止益生菌之间的拮抗作 用，使得多种益生菌物质混合后的总作用不会受到减少或者衰减，能够使 得销售的益生菌粉具备更加综合的功效。
附图说明
26.附图1为实施例1的显微镜视图，附图2为对比例1的显微镜视图
具体实施方式
27.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本 发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为 常规购买的原料试剂。
28.实施例1
‑
3和对比例1
‑229.一种益生菌粉，包括如下表1所示按照重量份计算的组分。
30.表1配方的各组分含量(重量份)
31.[0032][0033]
实施例1
‑3[0034]
实施例1
‑
3的区别在于益生菌粉配方的各组分含量。
[0035]
实施例1针对的是植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌的抑制拮 抗作用情况；
[0036]
实施例2针对的是乳双歧杆菌和鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌的抑制拮 抗作用情况；
[0037]
实施例3针对的是两歧双歧杆菌和植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的抑制拮 抗作用情况。
[0038]
步骤具体如下：
[0039]
一种可消除菌种间拮抗作用的益生菌粉的制备方法，包括以下步骤：
[0040]
s00：按重量份计称取所需的不同菌种；
[0041]
s10：菌种单独培养发酵，发酵温度为37℃，发酵时间为10h，发酵混 合物中益生菌活菌量为2.5
×
10
11
cfu/l，形成发酵混合物；
[0042]
s20：发酵混合物通过离心机分离出菌体，以2700r/min的转速离心 15min；
[0043]
s30：菌体在真空环境下在2秒以内急冻温度达到
‑
200℃左右，并且干 燥成粉末，粉末的水分活度在0.08；
[0044]
s40：粉末加入到搅拌机混合，搅拌机进行180r/min的匀速搅拌形成 复合益生菌粉。
[0045]
对比例1
[0046]
对比例1与实施例1的区别在于步骤s30的冷冻时间，步骤具体如下：
[0047]
s00：按重量份计称取所需的不同菌种；
[0048]
s10：菌种单独培养发酵，发酵温度为37℃，发酵时间为10h，发酵混 合物中益生菌活菌量为2.5
×
10
11
cfu/l，形成发酵混合物；
[0049]
s20：发酵混合物通过离心机分离出菌体，以2700r/min的转速离心 15min；
[0050]
s30：菌体在真空环境下在6秒以内急冻温度到
‑
200℃左右，并且干燥 成粉末，粉末的水分活度在0.08；
[0051]
s40：粉末加入到搅拌机混合，搅拌机进行180r/min的匀速搅拌形成 复合益生菌粉。
[0052]
对比例2
[0053]
对比例1与实施例1的区别在于步骤s30的水分活度，步骤具体如下：
[0054]
s00：按重量份计称取所需的不同菌种；
[0055]
s10：菌种单独培养发酵，发酵温度为37℃，发酵时间为10h，发酵混 合物中益生菌活菌量为2.5
×
10
11
cfu/l，形成发酵混合物；
[0056]
s20：发酵混合物通过离心机分离出菌体，以2700r/min的转速离心 15min；
[0057]
s30：菌体在真空环境下在2秒以内急冻温度到
‑
200℃左右，并且干燥 成粉末，粉末的水分活度在0.18；
[0058]
s40：粉末加入到搅拌机混合，搅拌机进行180r/min的匀速搅拌形成 复合益生菌粉。
[0059]
测试方法：
[0060]
上述制备的益生菌粉在常温下放置12个月，分别测试其活性、乳酸菌 总数。
[0061]
活性：以proteases筛选培养基做测试进行测试；
[0062]
乳酸菌总数：按照gb4789.35—2016进行测试；
[0063]
测试结果如表2所示。
[0064]
表2实施例和对比例的一种益生菌粉的测试数据
[0065][0066]
菌体微观图像：
[0067]
实施例1和对比例1制备的复合益生菌粉在37℃的条件下溶于水后，5 分钟后，在400倍显微镜下观察，如图1和图2所示。
[0068]
根据实施例1
‑
3的数据表明，对于具有拮抗作用的不同配方，本发明 制备的益生菌粉的活性在20000u以上，而且乳酸菌菌浓度在107cfu/ml以 上，可见能够很好的克服原本具有拮抗的益生菌之间的相互作用，保持活 性和稳定性，从而保证产品的功效。
[0069]
而且，本发明上述实施例中的配方组分已经涵括了《可用于保健食品 的益生菌菌种名单》的全部菌种，能作为全菌种益生菌粉的应用推广，具 有重要的社会价值和经济价
值。
[0070]
实施例1比对比例1的急冻速度更快，活性和乳酸菌菌浓度都明显的 改善，实施例1因为急速冻干菌体，菌体细胞经急冻后瞬间形成冷冻颗粒， 在此过程中细胞内外的水分子在结晶时会形成细小的，表面圆滑的小颗粒， 避免刺破细胞膜而造成菌体损伤，提高了后期冷冻干燥过程中细胞的完整 性和活性。而对比例1中，缓慢的冷冻，菌体细胞内外的水分子可能会形 成不均匀的冰晶，从而刺破细胞导致细胞死亡，无法继续维持正常的形态， 因此表2的数据中实施例1的活性和存活率明显高于对比例1的数据。同 时图1能看到大量的活菌体，而图2只有少量的活菌体存在。本发明通过 急冻的方法提高了急冻后益生菌的稳定性，减少相互之间的作用，提高了 抗拮抗的效果，因此表2的数据中实施例1的乳酸菌菌浓度明显高于对比 例1的数据。
[0071]
水分活度(aw)是干燥和脱水产品在生产和储存过程中影响其稳定性的 一个重要因素。对干燥或脱水产品的水分活度进行控制能让其保持正确结 构、质地、稳定性、密度和再水化性。水分活度越高,益生菌的稳定性越差, 反之,越好。实施例1比对比例2的水分活度更低，虽然两者对急冻过程中 造成的破坏影响小，但是水分活度的减少进一步提高了益生菌的稳定性， 减少相互之间的作用，提高了抗拮抗的效果。对比例2比实施例1的制备 过程中水分活度更高，益生菌产品的活性和稳定性有所下降。
[0072]
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱 离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变 或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申 请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。