[发明专利]一种乳酸菌冻干保护剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种乳酸菌冻干保护剂及其制备方法和应用，所述乳酸菌冻干保护剂包括如下组分：海藻糖5～15份；低聚糖2～5份；小分子多元醇1～5份；甘露糖2～5份；游离氨基酸0.1～1份；乳清粉0.5～3份。本发明通过海藻糖保护蛋白分子不变性失活，低聚糖促进菌体繁殖，小分子多元醇能够维持蛋白质的三级结构稳定性，甘露糖促进菌群生长，游离氨基酸能够维持菌体pH值相对稳定，防止菌体生物活力下降，乳清粉能够用于稳定细胞膜成分，减少细胞损伤，本发明通过将海藻糖、低聚糖、小分子多元醇、甘露糖、游离氨基酸和乳清粉搭配使用，能够协同作用提高发酵剂菌株，尤其是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的发酵活力。

技术领域

本发明属于微生物制剂领域，具体涉及一种乳酸菌冻干保护剂及其制备方法和应用。

背景技术

乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称，这类细菌在自然界分布极为广泛，除极少数外，其绝大部分都是人体内必不可少的、且具有重要生理功能的菌群，广泛存在于人体的肠道中。

乳酸菌以乳酸为主要代谢产物，是人类长期利用并公认为安全的细菌。发酵剂菌株通常是可利用乳或乳制品的乳酸菌，并可以在乳或含乳制品中快速发酵产生令人愉悦的风味改，变发酵基质质地结构。发酵剂菌株是乳制品发酵工业的“心脏”，对酸奶、奶酪和酸酪乳等的工业生产有着重要作用。

在乳制品发酵工艺中，主要起快速产酸作用发酵剂菌株的是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，此外某些奶酪制品或乳制品可能会加入乳酸乳球菌或其他乳酸菌。发酵剂菌株的工业化生产主要是发酵菌体经离心浓缩后，加入冷冻干燥保护剂在经过冷冻干燥制得，但是冷冻干燥过程通常会对细胞造成一定损伤或结构改变，冷冻干燥保护剂的选择和冻干过程对发酵剂菌株存活有重要的意义。

CN114107104A公开了一种保加利亚乳杆菌冻干粉及其制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将保加利亚乳杆菌种子液接种至发酵培养基中培养，得到菌泥；(2)将菌泥与保护剂混合，得到重悬液，冷冻干燥，得到所述保加利亚乳杆菌冻干粉；保护剂包括小分子多元醇、多糖、高分子添加剂和缓冲物质。通过培养基与保护剂搭配使用，能够协同提高保加利亚乳杆菌冻干粉的存活率，同时保护剂中小分子多元醇、多糖、高分子添加剂和缓冲物质的搭配使用，能够进一步协同提高保加利亚乳杆菌冻干粉的存活率，有效延长保加利亚乳杆菌冻干粉的保存时间。但是影响发酵剂菌株发挥作用的除了菌株的存活率外，发酵剂菌株的发酵活力同样影响着生产效率，现有技术中只针对菌株的存活率进行优化，因此，有效提升发酵菌株的发酵活力显得尤为重要。

CN113652359A公开了一种乳酸菌冻干粉、制备方法及其冻干保护剂，该发明冻干保护剂包括含量为100-400g/L的小分子多元醇和/或糖类，含量为5-20g/L的游离氨基酸或其盐类物质，含量为5-30g/L的维生素C或其盐类物质，含量为10-100g/L的高分子保护剂，含量为5-30g/L的缓冲盐；小分子多元醇和/或糖类与游离氨基酸或其盐类物质的含量比为5-80:1，该发明通过抗逆性诱导和冻干保护剂两方面协同提高乳酸菌冻干粉的活菌数、存活率及保存时限，但是，冻干后的乳酸菌菌粉或多或少的会产生细胞的损伤，冻干菌粉计数活菌数高但可能在牛乳中活力恢复慢，发酵酸奶延迟期增加，增加生产成本，因此，乳酸菌发酵剂菌株活力的迅速恢复是发酵剂的重要性能。

虽然现有技术中已经公开了一些针对乳酸菌冻干的保护剂，但是，目前对发酵剂菌株冻干保护剂的研究及工艺改进方向主要为提高发酵剂菌株的活菌数，大量实践表明，发酵剂菌株除了活菌数外，发酵活力对生产影响也很大，发酵活力通常是发酵牛乳的能力，即在短时间内在牛乳中快速生长及发酵产酸的能力。

因此，开发一种可以保证发酵剂冻干菌粉活菌数外，还能兼顾提高发酵剂菌株的发酵活力的乳酸菌冻干粉，以克服在冻干菌粉发挥发酵效用速度慢和效率低的问题，是本领域的研究重点。

发明内容