CN103243039A - 一种副干酪乳杆菌的高密度培养方法 - Google Patents

一种副干酪乳杆菌的高密度培养方法 Download PDF

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杨刚齐
潘韵
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Abstract

本发明适用于生物工程技术领域，提供了一种副干酪乳杆菌发酵方法，包括如下步骤：配制包括如下组分的液体培养基；将活化后的副干酪乳杆菌以4％-7％(v/v)接种于所述液体培养基，拌转速50-100r/min，37℃，恒pH5.5-6.5，间歇通氮气不保压条件下发酵15-24h。在发酵过程中，监测pH值，流加12.5％氨水作为中和剂维持pH在5.5-6.5。本发明中副干酪乳杆菌的发酵方法，通过对发酵培养基优化、接种量、通气量、pH以及发酵过程其它参数进行修正改进，实现了副干酪乳杆菌的高密度发酵，使得生产成本显著降低。

Description

一种副干酪乳杆菌的高密度培养方法
技术领域
本发明涉及一种副干酪乳杆菌的高密度培养工艺。
背景技术
副干酪乳杆菌属于乳酸菌中的干酪乳杆菌，广泛存在于发酵食品和人体的口腔、肠道中。研究表明，副干酪乳杆菌具有拮抗致病菌、调节肠道菌群平衡、增强机体免疫力等功能。副干酪乳杆菌的益生生物学功能使其在食品工业中具有广阔的应用前景，目前已应用在食品发酵、食品保鲜防腐以及医疗保健等方面。
高密度培养没有确切的定义，是一个相对概念，指应用一定的培养技术和装置提高菌体的发酵密度，使菌体密度较普通培养有显著的提高，使微生物在相同体积设备下降低生产成本，缩短生产周期，最终提高特定产物的比生产率。
常规的发酵技术在OD达到一个值后很难再提升，这就需要找到能够提高菌体的发酵密度或单位体积培养液中菌体的浓度的方法，以综合提高比生产率，降低生产成本。
发明内容
鉴于上述问题，本发明旨在是提供一种副干酪乳杆菌高密度发酵方法，能够避免普通发酵技术培养基利用不完全、单位活菌数不高等特点，可以有效提高副干酪乳杆菌的生产效率，降低生产成本。
本发明通过下述技术方案实现：
a.菌种的活化：
将-80℃保藏的菌种接种于5mL MRS培养基中，37℃培养18h，传代培养2次得到活化的菌种；
MRS培养基组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉4.0g，胰蛋白胨10.0g，牛肉膏8.0g，K2HPO42.0g，MgSO4·7H2O 0.2g，MnSO4·4H2O 0.05g，柠檬酸铵2.0g，CH3COONa·3H2O 5.0g，Tween801.0mL，蒸馏水1000mL，pH6.2，121℃灭菌15min。
b.发酵
在发酵罐中装入50％-70％改良MRS培养基，接种4％-7％(V/V)种子液，拌转速50-100rpm/min，37℃，恒pH5.5-6.5，间歇通氮气不保压发酵15-24h，在发酵过程中，监测pH值，流加12.5％氨水作为中和剂维持pH在5.5-6.5；
改良MRS培养基组成如下：葡萄糖15.0-25.0g，酵母粉15.0-25.0g，KH2PO42.0-3.0g，MgSO4·7H2O 1.5-2.5g，柠檬酸三铵1.7-2.7g，CH3COONa·3H2O 6.0-7.0g，Tween800.8-1.2mL，蒸馏水1000mL，pH 5.5-6.5。
本发明的优点及效果如下：
1、发酵后副干酪乳杆菌的OD值得到显著的提高；
2、可以提高菌体的发酵密度或单位体积培养液中菌体的浓度，进而提高体积产率；
3、可以缩小生物反应器体积，减少生产设备投资；
4、强化下游分离提取，并在一定程度上减少废水量；
5、综合提高比生产率，加速产品的商品化进程，降低生产成本，并提高产品在市场上的竞争力。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例证：
1.未改良的副干酪乳杆菌发酵方法
本发明实施例按照下述步骤进行：
a.菌种的活化
将-80℃保藏的菌种接种于5ml MRS培养基中，37℃培养18h，传代培养2次得到活化的菌种；
MRS培养基组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉4.0g，胰蛋白胨10.0g，牛肉膏8.0g，K2HPO42.0g，MgSO4·7H2O 0.2g，MnSO4·4H2O 0.05g，柠檬酸铵2.0g，CH3COONa·3H2O 5.0g，Tween801.0ml，蒸馏水1000ml，pH 6.2，121℃灭菌15min；
b.发酵
在发酵罐中装入70％MRS培养基，接种5％(V/V)种子液，拌转速80r/min，37℃，无通气自然发酵15h；
未改良MRS培养基培养组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉4.0g，胰蛋白胨10.0g，牛肉膏8.0g，K2HPO42.0g，MgSO4·7H2O 0.2g，MnSO4·4H2O 0.05g，柠檬酸铵2.0g，CH3COONa·3H2O 5.0g，Tween801.0ml，蒸馏水1000ml，pH 6.2，121℃灭菌15min；
用未改良培养基获得的发酵液活菌数为8.2×108cfu/mL。
2.培养基改良的副干酪乳杆菌高密度发酵方法
本发明实施例按照下述步骤进行：
a.菌种的活化
将-80℃保藏的菌种接种于5ml MRS培养基中，37℃培养18h，传代培养2次得到活化的菌种；
MRS培养基组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉4.0g，胰蛋白胨10.0g，牛肉膏8.0g，K2HPO42.0g，MgSO4·7H2O 0.2g，MnSO4·4H2O 0.05g，柠檬酸铵2.0g，CH3COONa·3H2O 5.0g，Tween801.0ml，蒸馏水1000ml，pH 6.2，121℃灭菌15min；
b.发酵
在发酵罐中装入70％改良培养基，接种5％(V/V)种子液，拌转速80r/min，37℃，恒pH6.0，无通气自然发酵15h，在发酵过程中，监测pH值，流加12.5％氨水作为中和剂维持pH在6.0；
改良MRS培养基组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉20.0g，KH2PO42.5g，MgSO4·7H2O 2.0g，柠檬酸三铵2.5g，CH3COONa·3H2O 6.25g，Tween801.0ml，蒸馏水1000ml，pH 6.2；121℃灭菌15min；
用改良后的培养基获得的发酵液活菌数为9.6×109cfu/mL。
3.培养基与发酵方法改良的副干酪乳杆菌高密度发酵方法
本发明实施例按照下述步骤进行：
a.菌种的活化
将-80℃保藏的菌种接种于5ml MRS培养基中，37℃培养18h，传代培养2次得到活化的菌种；
MRS培养基组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉4.0g，胰蛋白胨10.0g，牛肉膏8.0g，K2HPO42.0g，MgSO4·7H2O 0.2g，MnSO4·4H2O 0.05g，柠檬酸铵2.0g，CH3COONa·3H2O 5.0g，Tween801.0ml，蒸馏水1000ml，pH 6.2，121℃灭菌15min；
b.发酵
在发酵罐中装入70％改良培养基，接种5％(V/V)种子液，拌转速80r/min，37℃，恒pH6.0，间歇通氮气不保压(每3h以0.2vvm的速率通氮气5min)发酵15h，在发酵过程中，监测pH值，流加12.5％氨水作为中和剂维持pH在6.0；
改良MRS培养基组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉20.0g，KH2PO42.5g，MgSO4·7H2O 2.0g，柠檬酸三铵2.5g，CH3COONa·3H2O 6.25g，Tween801.0ml，蒸馏水1000ml，pH 6.2；121℃灭菌15mi n；
用改良后的培养基获得的发酵液活菌数为7.6×1010cfu/mL。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种副干酪乳杆菌高密度发酵方法，包括如下步骤：
a.菌种的活化
将-80℃保藏的菌种接种于5ml MRS培养基中，37℃培养18h，传代培养2次得到活化的菌种；
MRS培养基组成如下：葡萄糖20.0g，酵母粉4.0g，胰蛋白胨10.0g，牛肉膏8.0g，K2HPO42.0g，MgSO4·7H2O 0.2g，MnSO4·4H2O 0.05g，柠檬酸铵2.0g，CH3COONa·3H2O 5.0g，Tween801.0ml，蒸馏水1000ml，pH6.2，121℃灭菌15min；
b.发酵
在发酵罐中装入50％-70％改良MRS培养基，接种4％-7％(V/V)种子液，拌转速50-100rpm/min，37℃，恒pH5.5-6.5，间歇通氮气不保压发酵15-24h，在发酵过程中，监测pH值，流加12.5％氨水作为中和剂维持pH在5.5-6.5；
改良MRS培养基组成如下：葡萄糖15.0-25.0g，酵母粉15.0-25.0g，KH2PO42.0-3.0g，MgSO4·7H2O 1.5-2.5g，柠檬酸三铵1.7-2.7g，CH3COONa·3H2O 6.0-7.0g，Tween800.8-1.2mL，蒸馏水1000mL，pH5.5-6.5。
2.如权利要求1所述的副干酪乳杆菌高密度发酵方法，其特征在于，所述液体培养基的组分如下：葡萄糖20.0g，酵母粉20.0g，KH2PO42.5g，MgSO4·7H2O2.0g，柠檬酸三铵2.5g，CH3COONa·3H2O 6.25g，Tween801.0mL，蒸馏水1000mL，pH6.2。
3.如权利要求1所述的副干酪乳杆菌高密度发酵方法，其特征在于，所述发酵培养步骤中使用发酵罐作为容器，所述发酵罐的装料系数为0.5-0.7。
4.如权利要求1所述的副干酪乳杆菌高密度发酵方法，其特征在于，所述发酵培养在搅拌转速为80rpm/min条件下进行。
5.如权利要求1所述的副干酪乳杆菌高密度发酵方法，其特征在于，所述发酵培养间歇通氮气不保压，每3h以0.2vvm的速率通氮气5min。
6.如权利要求1-5任一项所述发酵方法进行副干酪乳杆菌高密度发酵。
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