[发明专利]一种提高益生菌冷冻干燥存活率的方法

说明书

本发明公开了一种提高益生菌冷冻干燥存活率的方法，步骤为：（1）培养益生菌发酵液，并对发酵液进行离心，收集菌泥；（2）在菌泥中加入冷冻干燥保护剂得到混合物料；（3）将混合物料搅拌均匀，同时在搅拌时向混合物料中加入pH调节剂，将混合物料的pH调节至5.4~7.4；（4）将调节pH后的混合物料冷冻干燥。本发明在冷冻干燥前对混合物料的pH进行调整，并选择适当的冷冻干燥保护剂，可以有效提高冷冻干燥后的菌体存活率及制得的产品的货架期稳定性。

技术领域

本发明涉及益生菌加工技术领域，尤其是涉及一种提高益生菌冷冻干燥存活率的方法。

背景技术

随着科学研究的不断深入，益生菌产业迎来了基础研究与技术应用高速发展的好时代，益生菌市场也成为目前食品领域增速最快的细分领域之一。最新科学研究表明，益生菌除了在维持肠道微生态平衡，改善肠道功能，调节机体免疫等方面具有益生作用外，在诸如肥胖、慢性代谢疾病、以及与肠脑轴相关的神经系统问题中都表现出一定的积极作用。但上述益生功能一般都依赖于服用益生菌制剂时达到一定数量的活菌。2019年，由中国食品科学技术学会益生菌分会发布的《益生菌的科学共识》中，再次强调了足够数量和活菌状态与益生健康功能一起构成了益生菌的三大核心特征。

冷冻干燥是益生菌生产工艺中的重要环节，也是获得高活菌数量益生菌产品的核心技术环节。虽然冷冻干燥相比其他干燥技术对菌体的损伤较小，但仍会造成一些负面影响。冷冻干燥是冷冻技术和干燥技术的有机结合，菌体细胞在这两种激烈因素的作用下，可导致多方面的损伤，例如由于细胞内外水分冻结、冰晶生长而导致的机械损伤；细胞由于过冷失水导致溶质浓缩而引起的溶质损伤；细胞膜脂类物质由液晶相向凝胶相转变，引起细胞膜渗透性损伤等。

因此，现有技术中对益生菌进行冷冻干燥前一般会用保护剂对菌体进行包埋，减小低温对益生菌造成的损伤，从而提高益生菌冷冻干燥存活率。例如，在中国专利文献上公开的“一种口腔益生菌冻干粉制备工艺”，其公开号CN111334448A，步骤为：种子液制备；发酵；离心；包埋；冷冻干燥。该发明中的制备工艺简单，适合生产化操作。

但目前提高益生菌冷冻干燥存活率的研究中，主要着眼于保护剂种类的筛选与复配，并未关注物料pH对菌体存活率的影响。有机酸是益生菌的主要代谢产物之一，在发酵工艺结束后的离心环节、以及离心后的乳化混合等一系列后续环节中，有机酸仍会持续积累，尤其在离心后的富集状态下物料pH值会快速降低，而经本发明研究发现，较低的pH会导致冷冻干燥后的益生菌存活率降低。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中由于益生菌代谢会产生有机酸，在对益生菌发酵液进行处理的各个环节中，有机酸仍会持续积累，物料pH值会不断降低，而较低的pH会导致冷冻干燥后的益生菌存活率降低的问题，提供一种提高益生菌冷冻干燥存活率的方法，在冷冻干燥前对混合物料的pH进行调整，并选择适当的冷冻干燥保护剂，可以有效提高冷冻干燥后的菌体存活率及制得的产品的货架期稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高益生菌冷冻干燥存活率的方法，包括如下步骤：

(1)培养益生菌发酵液，并对发酵液进行离心，收集菌泥；

(2)在菌泥中加入冷冻干燥保护剂得到混合物料；

(3)将混合物料搅拌均匀，同时在搅拌时向混合物料中加入pH调节剂，将混合物料的pH调节至5.4～7.4；

(4)将调节pH后的混合物料冷冻干燥。