[发明专利]发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及乳酸菌培养基，尤其是一种发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基。

背景技术

乳糖酶，可催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖，同时还具有转半乳糖苷的作用。乳糖酶应用广泛，在乳品工业中，乳糖酶常用于生产低乳糖乳制品和低聚半乳糖。采用乳糖酶水解乳糖还可以有效减少冷冻浓缩乳制品中的乳糖结晶、乳清析出等问题。在食品加工过程中添加一定量乳糖酶还可以改善食品的甜度、溶解度和风味。在环境保护方面，乳糖酶可以分解乳清中的乳糖，减缓乳清排放后较高的生物需氧量对水体造成的污染。

乳糖酶的天然来源非常广泛，包括多种动物、植物和微生物。许多乳酸菌都能产生乳糖酶，但目前常见的乳酸菌产乳糖酶培养基为乳糖MRS培养基，其配方为乳糖20g/L，蛋白胨10g/L，牛肉膏8g/L，酵母浸粉4g/L，CH₃COONa5g/L，柠檬酸三铵2g/L，MgSO₄0.2g/L，K₂HPO₄2g/L，MnSO₄0.05g/L，Tween-801mL。该培养基营养物质丰富，但菌株产生的乳糖酶活力不高，而且该培养基发酵成本过高。

乳清是生产干酪等乳制品的副产物，每生产1kg干酪大约会产生9L乳清，全世界每年产生超过1亿6千万吨乳清。乳清含有牛奶中55％的营养成分，包括乳糖(4.5～6.0％w/v)、蛋白质(0.6～1.1％w/v)、脂肪(0.06～0.5％w/v)和矿物盐(0.8～1.0％w/v)，以及乳酸、柠檬酸、无机氮、B族维生素等多种营养物质。但是，目前大量乳清作为废水被直接排放，严重污染了生态环境，而且乳清中含有的大量营养成分被浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能节约成本、适合于培养乳酸菌，又可显著提高乳糖酶发酵水平的发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基。本发明提供的培养基适合于利用乳酸杆菌(Lactobacilli)发酵生产乳糖酶，不仅可以满足乳酸菌生长的基本营养需求，还能够显著提高了乳糖酶活力。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种发酵生产乳糖酶的乳酸菌培养基，所述的培养基成分包括为乳清粉、酵母浸粉、NH₄H₂PO₄。

而且，所述培养基中还包括无机盐和维生素。

而且，所述的培养基由以下各组分组成：

(1)乳清粉12.5～17.5g/L；

(2)酵母浸粉4.5～6g/L；

(3)NH₄H₂PO₄2.5～4.5g/L；

(4)维生素B₁4.5～7.5mg/L

(5)CH₃COONa5g/L；

(6)MgSO₄0.2g/L；

(7)MnSO₄0.05g/L；

(8)Tween-801ml/L。

而且，所述培养基的pH值为6.0～6.5。

而且，所述的乳酸菌选自乳酸杆菌(Lactobacilli)。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用乳清粉作为乳酸菌发酵生产乳糖酶培养基的主要营养物质，不仅可以满足乳酸菌生长的基本营养需求，降低生产成本，还可有效减少乳清对环境的污染。

2、本发明利用乳清粉成功代替了MRS培养基中的多种营养物质，并以乳清粉作为乳酸菌发酵生产乳糖酶的主要营养物质，本培养基不仅可以满足乳酸菌生长的基本营养需求，显著提高了乳糖酶活力。

3、本申请去除了MRS培养基中牛肉膏、蛋白胨、柠檬酸三铵等昂贵原料，改用便宜的无机氮源，而你提到的培养基是在MRS基础上，加入乳清粉等原料，成本远远高于我们的新配方，同时添加了维生素B1，提高了乳糖酶产量。

附图说明：

图1为本发明乳清粉浓度单因素实验结果；其中，乳清粉为15g/L时，乳糖酶活力最高；

图2为本发明酵母浸粉浓度单因素实验结果；其中，酵母浸粉为5g/L时，乳糖酶活力最高；

图3为本发明NH₄H₂PO₄浓度单因素实验结果；其中，NH₄H₂PO₄为4g/L时，乳糖酶活力最高；