[发明专利]一种乳酸菌发酵培养基及高产量生产乳酸的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及乳酸菌发酵领域，特别涉及一种乳酸菌发酵培养基及高产量生产乳酸的工艺。

背景技术

肠膜明串珠菌(LeuconostocMesenteroides)是乳酸菌中的明串珠菌属的重要菌种，又称风味菌、香气菌和产香菌。研究证实，肠膜明串珠菌能发酵糖类产生多种酸和醇，具有高产酸能力、抗氧化能力和拮抗致病菌等能力。目前肠膜明串珠菌已被广泛应用于风味剂、血浆代用品，还有望成为新型微生态制剂。

乳酸是世界上公认的三大有机酸之一,它的用途极其广泛。乳酸及其盐类和衍生物可用于食品、酿造、香料、医药、皮革、卷烟、化工和印染等工业。目前乳酸的生产方法有化学合成法、发酵法和酶法。发酵法以其易操作性和安全性等优点成为生产乳酸的重要方法。

利用乳酸菌发酵生产乳酸，由于乳酸菌生长的营养要求较高，需要一些特殊的营养组分；同时，乳酸菌在生长过程中分泌有机酸类代谢产物，使培养液中的pH值不断下降，当pH值降至4.10以下时，菌体的生长繁殖就会受到抑制，同时停止产酸，因此采用传统的菌种生产方法，产酸量低，而且生产成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种乳酸菌发酵培养基及高产量生产乳酸的工艺。与现有微生物发酵生产乳酸的工艺相比，本发明所述工艺可以显著(P＜0.05)延长乳酸菌生长时间，极显著(P＜0.01)提高乳酸产量。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种乳酸菌发酵培养基，其由蛋白胨、牛肉膏、酵母浸膏或酵母浸粉、葡萄糖、乙酸钠、柠檬酸铵、磷酸氢二钾、七水硫酸镁、一水硫酸锰、吐温-80、菊粉和水组成。

在本发明的一些具体实施方案中，1L所述乳酸菌发酵培养基中包括如下组分：

在本发明的一些具体实施方案中，所述乳酸菌发酵培养基的pH值为6.5～7.0。

高密度培养技术广泛地应用于各种微生物的生产中，它是指采用一定的工艺技术，保证微生物生长的适宜条件，延长微生物的指数增殖过程，从而得到高浓度的细胞以及代谢产物。乳酸菌的高密度培养增加了单位体积培养液中的菌体数量，降低了生产成本，从而提高产品在市场上的竞争力。

本发明提供的乳酸菌发酵培养基(1L)配方如下：蛋白胨：5-15g/L、牛肉膏：5-15g/L、酵母浸膏或酵母浸粉：5-15g/L、葡萄糖：50-100g/L、乙酸钠：3-6g/L、柠檬酸铵：1-3g/L、磷酸氢二钾：2g/L、七水硫酸镁：0.1g/L、一水硫酸锰：0.05g/L、吐温-80：0.5-3g/L、菊粉：5-20g/L，余量为水，pH值用2mol/L的氢氧化钠调节到6.5-7.0。

菊粉是植物中含有的一种特殊的天然果聚糖类碳水化合物，广泛存在于各种植物中，可显著促进双歧杆菌和乳酸杆菌生长，本发明在原有乳酸菌培养基中添加菊粉，促进乳酸菌快速生长的同时可显著提高乳酸的产量。

本发明还提供了基于所述乳酸菌发酵培养基的发酵生产乳酸的工艺，包括如下步骤：

步骤1：取肠膜明串珠菌接种于种子培养基中，进行种子培养；

步骤2：取步骤1培养获得的菌种接种于种子罐培养基中，进行二级培养；

步骤3：取步骤2培养获得的菌种接种于所述发酵培养基中，进行发酵培养，当还原糖浓度降至10g/L时补加葡萄糖和菊粉。

在本发明的一些具体实施方案中，基于所述乳酸菌发酵培养基的发酵生产乳酸的工艺中步骤1所述接种的接种量为0.1-2％；

1L所述种子培养基的配方为：眎蛋白胨：10g/L、牛肉膏：10g/L、酵母浸膏或酵母浸粉：5g/L、葡萄糖：20g/L、乙酸钠：5g/L、柠檬酸铵：2g/L、磷酸氢二钾：2g/L、七水硫酸镁：0.1g/L、一水硫酸锰：0.05g/L、吐温-80：1g/L，余量为水；pH值为6.5-7.0；

所述种子培养的培养温度为30-40℃，培养时间为15-30h。

在本发明的一些具体实施方案中，基于所述乳酸菌发酵培养基的发酵生产乳酸的工艺中步骤2所述接种的接种量为0.1-5％；

1L所述种子罐培养基的配方为眎蛋白胨：10g/L、牛肉膏：10g/L、酵母浸膏或酵母浸粉：5g/L、葡萄糖：20g/L、乙酸钠：5g/L、柠檬酸铵：2g/L、磷酸氢二钾：2g/L、七水硫酸镁：0.1g/L、一水硫酸锰：0.05g/L、吐温-80：1g/L，余量为水，pH值为6.5-7.0；