[发明专利]益生菌冻干粉及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及益生菌生产技术，公开了一种益生菌冻干粉及其制备方法和应用。益生菌冻干粉的制备方法包括以下步骤：(1)提供含有益生菌的发酵菌泥、保护剂和水分活度调节剂的混合料；(2)将制冷介质喷淋至所述混合料以使得所述混合料冻结，并真空干燥。本发明提供的制备方法采用制冷介质喷淋至益生菌菌泥的方式，不仅能够对益生菌菌体进行快速冷冻，减小蛋白质、酶的失活，而且使得益生菌在冷冻过程中产生的冰晶细小，避免对细胞结构产生破坏，提高冻结过程中益生菌的存活率。

技术领域

本发明涉及益生菌生产技术，具体涉及一种益生菌冻干粉及其制备方法和应用。

背景技术

随着益生菌对人体健康有益作用机理研究的不断深入以及人们保健意识的增强，益生菌得到越来越多的关注和研究开发，目前已被广泛应用于营养保健、食品、医药等行业中。在食品行业中益生菌是指通过定殖在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物，常见的产品形态为“固体饮料”、“菌粉”、“微胶囊化菌粉”。

为了便于将益生菌应用于营养保健、食品、医药等产品的生产中，通常以液体培养基发酵的方式来使益生菌增殖，获得较高活菌数的菌体，然后经干燥得到益生菌菌粉。常规的热风干燥因过高的致死率而不适用于益生菌的干燥，因此，益生菌通常采用冷冻干燥的方式制备菌粉。然而，在冷冻干燥的过程中，细胞冷冻产生的冰晶会破坏细胞膜而使得益生菌仍存在大量的死亡。此外，在益生菌的商品货架期，处于常温保存条件下，益生菌以活菌形态保持在商品中，也会因自身的生长耗尽营养或者因环境温度过高而死亡，会导致益生菌在货架期活菌数量衰减速度过快，商品出售时其益生菌的活菌数量不能达到商品标签中标注的含量，从而出现质量问题。

在食品的货架期内，为控制微生物的生长繁殖、避免高浓度地使用防腐剂，传统的处理方法是采用“盐渍”或“糖渍”的工艺，即采用食盐、食糖来腌渍食品，经这样处理的食品因盐分、糖分含量很高，相应地水分活度较低，以能够抑制微生物的生长繁殖，达到延长货架期的目的。但这一降低水分活度的工艺应用于益生菌及其制品时，因过多的盐分或糖分的存在，极大地限制了益生菌的活性、同时也影响益生菌粉应用产品的口感进而制约益生菌的应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的益生菌中活菌数低、冷冻和货架期存活率低的问题，提供一种益生菌冻干粉及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备益生菌冻干粉的方法，包括以下步骤：

(1)提供含有益生菌的发酵菌泥、保护剂和水分活度调节剂的混合料；

(2)将制冷介质喷淋至所述混合料以使得所述混合料冻结，并真空干燥。

优选地，步骤(1)中所述保护剂含有渗透性保护剂和非渗透性保护剂，所述渗透性保护剂选自甘油、核糖和麦芽糖中的至少一种，所述非渗透性保护剂选自海藻糖、聚乙二醇和脱脂奶粉中的至少一种；

所述渗透性保护剂与所述非渗透性保护剂的质量比为1：8-30；

优选地，所述水分活度调节剂选自聚葡萄糖、山梨糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、柠檬酸钠和三聚磷酸钠中的至少一种。

优选地，步骤(1)中所述益生菌的发酵菌泥、所述保护剂和所述水分活度调节剂的质量比为30-80：1-3：1。

优选地，步骤(1)中所述含有益生菌的发酵菌泥的制备过程包括：将所述益生菌的菌种进行发酵培养得到发酵液，将所述发酵液进行固液分离，其中，所述发酵培养过程中控制发酵液培养基的pH恒定并流加碳源；

优选地，所述发酵液培养基的pH的恒定范围为4.0-6.5；

优选地，所述控制所述发酵液培养基的pH恒定采用向所述发酵液培养基中添加缓冲物的方式，所述缓冲物选自碳酸钠、氢氧化钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠和氨水中的至少一种；