[发明专利]丝胶肽在冷冻干燥或冷冻保藏益生菌中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及益生菌的冻藏技术，具体地涉及一种用于益生菌冷冻干燥或冷冻保藏中的保护剂，属于食品工程中微生物技术领域。

背景技术

益生菌是指改善宿主微生态平衡而发挥有益作用，达到提高宿主健康水平和健康状态的细菌，可直接作为食品添加剂服用，以维持肠道菌丛的平衡。益生菌具有丰富的生理功能如：增强人体免疫力；抑制有害菌在肠内的繁殖，减少毒素，促进肠道蠕动，改善排便状况，从而提高肠道机能与肠道消化系统健康；帮助维生素B₁、B₂、B₆等营养成分吸收；降低血清胆固醇等。因此，益生菌是一种重要的保健功能因子，经特殊工艺制成微生态制剂，可以广泛应用于食品、医药保健、饲料和农业等各领域中。

益生菌冷冻干燥制剂因为活菌保藏期与货架期长、活菌数量高而被广泛研究和应用。冷冻干燥过程一般会造成益生菌的细胞膜通透性改变、蛋白质变性失活、pH值的动态平衡被破坏、DNA损伤和膜脂肪酸组成发生改变等，从而导致冻干产品中益生菌的大量死亡。因此，在益生菌制剂的生产过程中，为了保护益生菌的活性，除了控制工艺外，最关键的是筛选合适的冷冻保护剂。目前常用于益生菌的冷冻保护剂主要有糖类物质，包括海藻糖、蔗糖、水苏糖等，还包括一些蛋白质类物质。如将水苏糖作为冻干保护剂的成分之一，应用于双歧杆菌和乳酸菌的冷冻干燥（中国发明专利申请：200910091973.X），由质量比（W/W）为4:4:3:4的蔗糖、麦芽糖、山梨醇和谷氨酸形成的组合冷冻保护剂应用于乳酸菌的冷冻保藏（中国发明专利申请：200310115572.6）。

丝胶肽是以桑蚕茧为原料，采用现代生物工程技术，将包覆在桑蚕丝质外层的胶体蛋白定向酶切成小分子多肽，再经过干燥制成。丝胶肽具有非常特殊的氨基酸组成，如富含有带羟基的氨基酸，尤其是丝氨酸含量高达31%。丝胶肽具有丰富的功能作用，主要包括保湿、控油、防晒、抗氧化、激活肌肤细胞、防衰老等功效。目前，还没有将丝胶肽直接作为益生菌冷冻干燥保护剂的研究和报道。因此，本发明研究了丝胶肽作为一种新型的天然冷冻干燥保护剂的效果及其具体应用，进一步开拓了丝胶肽在食品生产技术领域的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供丝胶肽的一种新用途，即作为一种益生菌冷冻干燥或冷冻保藏的保护剂以及上述保护剂在冷冻干燥制备益生菌菌剂或者冷冻保藏益生菌菌种中的应用。

发明人在研究丝胶肽的综合应用过程中，意外的发现，丝胶肽对微生物的冷冻干燥以及冷冻保藏具有良好的保护作用，能够有效提高冻干菌剂中菌种的成活率，从而可以用于制备冷冻干燥菌剂。而在益生菌菌剂制备过程中，同样面临着如何提高益生菌菌种成活率的问题，应用本发明的方法，能够有效提高冻干益生菌菌剂中益生菌的成活率，且丝胶肽具有一定的营养保健价值，含有丝胶肽的益生菌菌剂非常适合于开发益生菌保健品或益生菌药物。

本发明通过以下技术方案实现。

丝胶肽在冷冻干燥制备益生菌菌剂或冷冻保藏益生菌菌种中的应用，所述益生菌是指能以活菌状态达到胃肠道，通过调节肠道菌群组成，对人体或动物健康起促进作用的单一微生物或多种微生物的混合物。所述益生菌为双歧杆菌、乳杆菌、乳球菌、中介链球菌、粪链球菌和酵母菌中的一种或多种，优选为双歧杆菌和乳杆菌中的一种或两种；所述丝胶肽为丝胶蛋白的酶解产物，相对分子量在10000Da~300Da范围内。

一种用于冷冻干燥制备益生菌菌剂过程中或者冷冻保藏益生菌菌种过程中的保护剂，所述保护剂组分中含有丝胶肽，所述保护剂为单一丝胶肽组分或者为丝胶肽与其它化合物的组合物，所述其它化合物包括海藻糖、甘露醇、蔗糖、低聚半乳糖与谷胱甘肽等。在冷冻干燥制备益生菌菌剂过程中，添加丝胶肽的量为，丝胶肽与发酵液的质量百分比为0.5~5%（W/W），优选所述发酵液的菌含量>10⁸CFU/mL，在冷冻保藏益生菌菌种过程中，丝胶肽添加到菌悬液中的浓度为0.1~10mg/mL。

含有丝胶肽的保护剂在冷冻干燥制备益生菌菌剂中的应用，包括如下步骤，

（1）益生菌发酵

选定一种或者两种以上的益生菌菌种，在食品级培养基中，进行发酵；

（2）添加保护剂

益生菌发酵完成后，将丝胶肽添加至步骤（1）所得的发酵液中，混合均匀；

（3）冷冻干燥；

将步骤（2）获得的混合物经冷冻干燥制得富含益生菌的菌剂。

含有丝胶肽的的保护剂在冷冻保藏益生菌菌种中的应用，包括如下步骤，

（1）制备菌泥；