双歧联菌微囊微生态口服液的研制

食品与发酵工业 Food and Fermentation Industries Vo1．28 No．11 双歧联菌微囊微生态口服液的研制 杨 汝德 林 晓珊 罗立新 郭 迪 (华南理工大学食品与生物工程学院，广州，510640) 摘 要 从工业化 生产和应用 的角度，以天然原料为主，研 究适合于双歧杆菌 生长 的优化培 养基配方，研制 出一种新型双歧联菌微囊微生态 口服液，解决 了液态微 生态产 品货架期短的 问题，同时使发酵液得以充分利用，避免 了浪费和环境污染。 关键词 ：双歧联菌，混合培养．微囊化，微 生态 口服液 双歧杆菌是一类 人体 肠道 正常菌群的优势菌， 与嗜酸乳杆菌有 良好 的互生关 系，可组 成联菌株进 行混合培养。 目前 已商品化的含活性双歧杆菌的液态微生态 产品，在生产、销售和使 用过 程中，普 遍存在常温下 活菌存活期很短，即货架期短；双歧 活性菌在经 口服 通过消化道时，不耐受胃酸，容易失活。 我们从工业化生产和应 用的角度．重点研究 以 天然原料为主，适合于双歧杆菌生长 ，口感和风 味良 好的培养基配方，研制 出一种新 型的双歧联菌微囊 混饮 口服液。 1 材料与方 法 1．1 实验材料 1．1．1 菌 种 短双歧杆菌(A)、两歧双歧杆菌 (B)、青春双歧 杆菌 (C)、嗜酸乳杆菌(L)，以上菌种均 由本 系微生 物实验室选育保存。 1．1．2 培 养基 (1)分 离及增殖双歧杆 菌用培养基 (MRS培养 基)；(2)分离及增殖乳酸 杆菌用培养基(PTYG培养 基)；(3)发酵培养基(NPNL优化)。 1、2 实验方法 1．2、1 培 养方法 接种物置厌氧培养箱进行厌氧培养或通入混合 气体进行深层液体厌氧培养。 1．2．2 各 种参数 的 测定 方 法 (1)氨基酸 的测 定：采 用电位滴 定法 ；(2)OD 值的测定：采用 721分光光度计测定 ；(3)pH值的 测定：用 PHS-3C型酸度计测定；(4)活菌数的测定 ： 第一作者 ：学士．教授。 收稿时间：2002—07—24，改回时间 ：2002—09—27 采用高层半固体厌氧培养计数法。 1．2．3 主要培养基原料的制备方法 (1)大豆水解液的制 备：取大豆和眉豆，按 比例 加水和 NaHCO 浸泡后，煮沸，磨豆，过滤，灭酶。然 后加入木瓜蛋白酶、高温 a一淀粉酶酶解，过滤，备用。 (2)酵 母 水 解 液 的 制 备 取 干 酵 母 粉，加 入 NaOH水浴保 温破壁，用 HCI中和，酶解，离 心取上 清液。 (3)牛肝汤的制备 ：取牛肝，切碎，加水，煮沸， 过滤取清液，去油脂。 1．2．4 微胶囊的制备方法 采用流化喷雾的微囊化方法(略)。 2 结果 与讨论 2．1 适合于工业化生产的各种培养基原料的制备 2 1．1 大 豆水 解液 制 备 条件 研究结果 明，大豆最佳 酶解条 件是 ：加入 0． 6％木瓜蛋 白酶，保温 70*(2酶解 1 h；眉豆的最佳酶解 条件是加入 0．1％高温 a一淀粉酶，100"(2液化 5min。 2、1、2 干 酵母 水 解液 制备 条件 正交实验 的结果表明：用 1％的 NaOH 50*(2处理 干酵母 0、5 h使之破壁，中和后再用 1％木瓜蛋 白酶 于 7O℃酶解 1 h，效果最佳，可代替酵母膏。 用果葡糖浆 取代 淀粉水解糖，用牛肝汤取代猪 肝汤，发酵试验的结果表明完全可行。 2、2 培养基组成分的优化 采用成本低，易得到的果葡糖浆、干酵母粉水解 液 、大豆水解液和牛肝汤为主要原料．通过正交实验 对培养基成分进行优化，结果如表 1所示。 实 撬 拳 纂 _州 《 眦 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 28卷 第 11期 杨汝德等 ：双歧联菌微囊微生态 口服液的研制 表 1 培养基优化的正交实验结果 1％。盐溶液 2％，pH 7．5。在各因素所选定的水平范 水平。 葡? 干 母 _大豆水噼肝汤净增OD 。 ’ 糖浆／％水解液／％解液／％ ／％ ⋯ 一 注：以蒸馏水为空白，在波长为600 nm可见光下测得。 根据实验结果分析。确 定了最优化的培养基配 方：果葡糖 浆 3％，干 酵母水 解液 8％，大豆水 解液 10％，牛肝汤 5％，低聚果糖 0．3％，L一半胱氨酸 0． 围内。干酵母水解液添加量为主要影响因素。 表 2 正交实验结果分析 2．3 混合培养发酵 曲线的测定 将双歧杆菌 A、B、c种子液，各按 1％接种量接 进装有 已灭菌的 500mL优选培养基中，37～38℃下 厌氧培养 6 h后再接入 1％嗜酸乳杆菌 L，继续厌氧 培养并定时取样测定 019值和 pH值，根据 019值和 pH值的变化作出生长曲线(略)。 表 3 混合培养菌体增殖量 (OD)测定结果 由表 3可知，混合菌在优选培养基中培养 8 h后 菌体量明显增加，20h到达最高峰，即对数生长期末 期。同时 pH随着菌量的增加而下降，在 16h已经降 至 4．0以下。此环境 只适合 嗜酸乳杆 菌生长而不利 于双歧杆菌生长。同时表 明，混合菌 生长的对数生 长期约在 8～18 h，故在大批量生 产时，发酵 时间宜 控制在 18h左右 ，以利获得细胞活力最强，活菌数最 高的培养菌液。 2．4 10 L发酵罐扩大中间试验 在前面实验的基础上，我们进行 了 10 L发酵罐 扩大中间试验。将培养到对数期的双歧杆菌 A、B、C 各按 1％接种量。接入到已经灭菌的装有 8 L培养液 的 10 L发酵罐中 (嗜酸乳杆菌 L在 A、B、C中培养 6 h后再接入)，于 37～38℃下间歇通 入混合气体进 行 深层液体厌氧培 养。在培 养过程 中定 时取 样测 定 019值 和 pH。确定 18h为对数生长期末期并终止培 养。同时在培养至 14h和 18h的时侯分别对双歧杆 菌和 嗜酸乳杆菌进 行活菌计数，培 养 18 h活菌数 可 达到 8．9×10m个／mL。 表 4 10L发酵罐中活菌数的测定 培蜚 间 ⋯ ／mL ／mL ／mL一1 14 7．8× 10 0 2 ． 5× 10 0 5 ． 3× 10lo 由表 4可见，混合培养双歧杆菌 生长 良好，与 嗜 酸乳杆菌的活菌数比例大致为 2：1．且活菌数均达到 了 10加／mI 。 0-1 0．6 (1．S ()．4 耋 0 3 0．2 0．1 0 图 1 10I 发酵罐 中试发酵曲线 2．5 微囊化微生态乳片剂的制备 成熟发酵菌液(8 L)经高速离心后，可得湿活菌 体约 50g。离心清液约 7．5 L。湿菌体加入冻干保护 剂于 一40℃进行冷冻真空干燥 ，可得冻干菌粉约 200 g。经 微囊 化 后可 得含 活性 菌微 囊 约 300g(微囊 化过 程，双歧杆菌存活率约 80％)。微囊压成微生态乳 片 制剂约 3 kg。 2．6 口服液的调制 离心后的上清液中含有丰富的各种 人体必需氮 基酸 、维 生素 、双歧 因子 (大 豆 低 聚糖 、低 聚果 糖 等)、双歧杆菌 多糖和各种生理 活性 物质，将其调 配 65 《 》 -媾 实 撬 术 Ⅲ 伽 0 0 0 0 0 0 0 0 0 加 巧 巧 m 加 巧 0 5 0 5 0 0 0 0 5 l l ，‘ l 2 l 2 l l 2 4 8 2 4 8 2 4 8 2 2 2 3 3 3 4 4 4 l 2 3 4 5 6 7 8 9 维普资讯 http://www.cqvip.com 食 品与发酵工业 Food and Fermentation Industries Vo1．28 No．11 成 口服液，并与含活性菌微囊配合，则成为一种新型 的微生态混饮 口服液。 上述离心清液以 2：1加水，加入甜 味剂和香味 剂。经过调配 、灌装、灭菌，可得酸甜适中的 口服液约 12L (240瓶 。50mE／瓶 )。 3 结 论 (1)用适合于工业化生产的天然原料代替实验 室常用培养基原料，更有利于双歧杆菌的生长，可大 大改善发酵液的 口感和风味，也可降低成本。 (2)发酵后将培养液离 心，收集活菌体 后制成 冻干粉。富含营养和生理活性物 质的离 心清液调配 成保健饮品，发酵产物完全利用，避免浪费和环境污 染。 (3)冻干粉经微囊 化制成活性 微胶囊，较好 的 解决 了冻干活性菌不耐受强 胃酸和常温保存期短的 问题 。 (4)经调配的发酵上清液与活性 微囊制剂一起 组成一种新型的微囊 化双歧联 菌株混饮 口服液。解 决了液态微生态制剂存在的问题 参 考 文 献 Cheng C C，Nagasawa T．Japan J．Zootech．Sci．，1983， 54(11)：740～747 Ana M P，Comes F，Xavier M et a1．Journal of Dairy Sci． ence．1998，8(11)：2818～2825 陈文学．史俊华．中国微生态学杂志，2000，12(5)：298 凌代文．乳酸细菌分类鉴定及试验方法 ．北京：中国轻 工业出版社 1996．68～8O，85～89，103～109 刘仲则 ．食品科学，1994，(11)：17 那淑敏．贾士芳．中国微生态学杂志．1999，11(5)：5～7 张香美．江汉湖，董明盛 安徽农业技术师范学院学报， 1999．13(2)：5～1O 莲 ／ 新型食品添加剂在国外面市 i鬟fl域} 日本和法国合 资的Beghin—Meiji公司。在欧洲投放 了第一种以果糖低聚糖为基础的食品添加 剂——Actilight。Actilight中的双歧因子能刺激肠道菌落，在碳水化合物和类脂化合物 的新 陈代谢 中参与某 些维生素的合成(维生素 B和维生素 K)，并参与肠道食物的调节。 法国和荷兰的研 究机构进行过专题研究，结果都表 明 Actilight还有一个附带的好处，就是能够促进镁 的 吸收。根据上述 两个组织的研 究结果，如果每天食用 10g Actilight，连续食 用 5周，可 以将对镁 的吸收提 高 ll％。欧洲、日本和美国很多大的食品厂家都选择 了 Actilight作为他们 的食 品类产品(奶、酸奶、糖、鲜奶酪、 果酱、香肠、火腿 )或高品质的营养食 品(饼干、谷物食 品等)的添加剂。 r j 日本用聚氯乙烯纤维开发保健产品 r&}i 豢 禽 日本帝人公司研究人 员发现，聚氯乙烯纤维与人体孽擦后会产生大量负离子。他们正试图利 用这一特性开发保健产 品。 据这家公 司的研究人员测定。当聚氯乙烯纤维与人体互相摩擦 时，会使周 围空气中漂浮 的水分子带上 负 电，每 cm 可多达 880至2 020个，数量是通常情况下 的4～10倍。研究人员还发现。聚氯乙烯纤维与皮肤摩 擦后产 生的负离子量要比聚酯和聚丙烯与皮肤孽擦后产生的负离子量多。研 究人 员认为。产生这种现象的原 因可能是聚氯乙烯中的氯容易失去电子。很小的能量就能使空气中的微粒带 电。 科学家发现。瀑布周 围容易产 生空气负离子，它们有抑制人体细胞和血液氧化的作用。因此。日本公司希 望利用聚氯乙烯纤维这一特性开发出保健产品。 日本推出新型合成氢菌蛋白饲料 日本一家公司最近研制生产 出了一种新型合成饲料—— 氢细菌生物群蛋 白饲料。简称氢菌蛋 白饲料。 据科研人 员介绍，这种新型合成饲料是利用氢细菌生物群对含 碳的无机物废料进行 发酵而生成 的，在工 业化生产 中，每 m 的反应容器一 昼夜可生产 80～lOOkg的氢菌蛋 白。利用这种饲料来喂家畜家禽，不仅可 节约鱼粉 、骨粉等精饲料，而且可以加快畜禽生长。 寞 震 援 拳 !!= 维普资讯 http://www.cqvip.com