技术领域
[0001] 本
发明属于益生菌培养领域，具体涉及一种基于农畜产品废弃物的益生菌培养方法。
背景技术
[0002] 益生菌是指当
机体摄入充足的数量时，对宿主产生有益功能的活性
微生物。目前
植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干
酪乳杆菌、双歧杆菌等益生菌由于能耐受人体胃肠道的不良环境，包括体内蛋白酶、低pH及胆盐等，在机体内可以大量存活，通过产生乳酸、过
氧化氢及细菌素等物质，起到调整肠道菌群平衡，促进食物消化吸收的作用。除此之外，某些益生菌还具有同化胆固醇、提高免疫
力及抗氧化等特殊保健功能。
[0003] 目前一般使用MRS培养基、
脱脂牛乳等培养基进行益生菌的高
密度培养，MRS培养基中含有牛肉膏、
酵母膏、蛋白胨、吐温80、
柠檬酸氢二铵、
葡萄糖、
磷酸氢二
钾、乙酸钠、
硫酸镁、硫酸锰等，种类繁多，成本较高。脱脂牛乳益生菌菌体生长速度较慢，菌种数量难以达到高密度培养的要求。因此降低培养基成本来实现益生菌高密度培养是非常必要的。
[0004] 我国每年会产生大量的玉米须、糖蜜、猪血等农畜产品加工废弃物。玉米须是玉米的花柱、柱头，在玉米
收获时往往被废弃，其中含有多糖、
蛋白质、类黄
酮、类固醇、矿物质、维生素C和维生素K等营养物质。糖蜜是制糖工业的废弃物，其中含有
蔗糖、无机盐等营养物质。麸皮是小麦加工面粉后得到的副产品，富含膳食
纤维、蛋白质、脂肪、
淀粉、维生素、矿物质等营养物质。
啤酒废酵母是啤酒
发酵过程中产生的副产物，其中富含大量的蛋白质、B族维生素和矿物质。猪血是畜产品加工废弃物，其中富含蛋白质、
铁、锌、
钙、磷等营养物质(含
水分95％，蛋白质4.3％，脂肪0.2％，
碳水化物0.1％，灰分0.5％，钙69mg/100g，磷2mg/100g，铁15mg/100g)。利用这些副产物制备益生菌的培养基可有效降低益生菌培养基的成本，为益生菌的培养提供全面营养物质，实现益生菌的高密度培养。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种基于农畜产品废弃物的益生菌培养方法，以克服益生菌高密度培养成本较高的技术问题。
[0006] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007] 一种基于农畜产品废弃物的益生菌培养方法，包括以下步骤，将益生菌种按1-3％的接种量接入益生菌
基础培养基中，在30-37℃下培养至对数生长期中期后，每隔一段时间添加体积为益生菌基础培养基5-10％的益生菌流加培养基，培养16-24h，即完成益生菌的高密度培养；其中，所述益生菌基础培养基为以新鲜玉米须、新鲜猪血和糖蜜为原料，按一定比例混合并灭菌处理后配制而成；所述益生菌流加培养基是以麸皮和啤酒废酵母为原料，按一定比例混合并灭菌处理后配制而成。
[0008] 进一步地，所述益生菌基础培养基的配制过程如下：
[0009] (1)对新鲜玉米须进行漂洗、磨浆、加热、调整pH、及
水解后制成玉米须水解液；对新鲜猪血进行磨浆、加热、水解、离心后，取其上清液，即制成猪血水解液；对糖蜜进行稀释和离心，取其上清液即制成糖蜜溶液；
[0010] (2)将步骤(1)中制成的玉米须水解液、猪血水解液和糖蜜溶液按1:0.2～0.4:0.2～0.4的比例进行配制，在105-115℃灭菌15-20min，冷却至40℃以下，即可制成益生菌基础培养基。
[0011] 更进一步地，步骤(1)中，玉米须水解液的制备过程具体如下：将新鲜玉米须漂洗干净，捞出后添加重量为新鲜玉米须5.5-6.5倍的清水进行磨浆，再加热至40-50℃，调整pH至4.5-6.0，制得混合物A，添加混合物A重量0.1-0.3％的
纤维素酶进行水解2-4h，即可制成玉米须水解液。
[0012] 更进一步地，步骤(1)中，猪血水解液的制备过程具体如下：在新鲜猪血中添加重量为新鲜猪血5-6倍的清水进行磨浆，加热至45-55℃，制得混合物B，再添加混合物B重量0.1-0.2％的蛋白酶进行水解4-5h，最后在4000-5000r/min转速下离心10-15min，取其上清液，即可得到猪血水解液。
[0013] 更进一步地，步骤(1)中，糖蜜溶液的制备过程具体如下：糖蜜中加入重量为糖蜜6-8倍的清水进行稀释，在4000-5000r/min转速下离心10-15min，取其上清液，即可得到糖蜜溶液。
[0014] 进一步地，所述益生菌流加培养基的配制过程如下：(1)在麸皮中添加麸皮重量4-5倍的清水，在40-50℃浸提1-2h，过滤后取滤液，即制得麸皮
浸出液；(2)对啤酒废酵母进行干燥，添加干燥后的啤酒废酵母重量6-10倍的清水，采用超声细胞
破碎仪进行破碎，在45-
55℃处理4-5h后离心，取其上清液，即制得酵母浸提液；(3)将麸皮浸提液和酵母浸提液按
1:1的比例进行混合，在105-115℃灭菌15-20min，冷却至40℃以下，即可制得益生菌流加培养基。
[0015] 有益效果：1、降低益生菌的培养基成本：采用的玉米须、糖蜜、猪血、麸皮和啤酒废酵母均为农产品加工及畜产品加工的废弃物，经过处理后，用于培养益生菌，不需要蛋白胨、牛肉膏等
试剂，以此可降低益生菌制剂的生产成本；
[0016] 2、益生菌菌浓度高：制备的益生菌基础培养基，可用于多种益生菌的培养，在培养12-16h，进入对数生长期后可通过补充益生菌流加培养基来补充在培养过程中的营养损失，减少酸对益生菌生长的抑制作用，以此可使菌体浓度大于1010CFU/mL，且具有较强的活力；
[0017] 3、培养基制作方便，安全性高：本发明制备的益生菌培养基的原料均为可安全食用的原料，而益生菌培养常用的MRS培养基中含有柠檬酸氢二铵、吐温80、乙酸钠等非食品原料或
食品添加剂，
风味不佳，在使用时需要将培养基离心去除，而本发明制备的益生菌发酵剂安全性高，在发酵剂使用过程中可直接添加在食品原料中，不需要将培养基分离去除，使用方便；
[0018] 4、可缩短益生菌发酵食品生产时间，提高产品风味：采用本发明制备的培养基制备的益生菌培养物中富含
氨基酸、多肽、低聚糖、B族维生素、无机盐等成分，将益生菌培养物接入到豆乳、牛乳、果汁及蔬菜汁中进行发酵，可补充原料中缺少的氨基酸、B族维生素等营养成分，可促进产品的快速发酵，缩短发酵时间，提高益生菌活细胞数量；同时培养基中富含的多肽、氨基酸及糖类物质是益生菌发酵制品中双乙酰等风味物质的前体物，有利于提高益生菌发酵食品的风味。
具体实施方式
[0019] 为了更好地理解本发明，下面结合具体
实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0020] 首先，本发明的内容为：所述的基于农畜产品废弃物的益生菌培养方法，包括以下步骤，将益生菌种按1-3％的接种量接入益生菌基础培养基中，在30-37℃下培养至对数生长期中期后，每隔一段时间添加体积为益生菌基础培养基5-10％的益生菌流加培养基，培养16-24h，即完成益生菌的高密度培养；其中，所述益生菌基础培养基为以新鲜玉米须、新鲜猪血和糖蜜为原料，按一定比例混合并灭菌处理后配制而成；所述益生菌流加培养基为以麸皮和啤酒废酵母为原料，按一定比例混合并灭菌处理后配制而成。
[0021] 其中，所述益生菌基础培养基的配制过程如下：
[0022] (1)将新鲜玉米须漂洗干净，捞出后添加重量为新鲜玉米须5.5-6.5倍的清水进行磨浆，再加热至40-50℃，调整pH至4.5-6.0，制得混合物A，添加混合物A重量0.1-0.3％的纤维素酶进行水解2-4h，即可制成玉米须水解液；
[0023] 在新鲜猪血中添加重量为新鲜猪血5-6倍的清水进行磨浆，加热至45-55℃，制得混合物B，再添加混合物B重量0.1-0.2％的蛋白酶进行水解4-5h，最后在4000-5000r/min转速下离心10-15min，取其上清液，即可得到猪血水解液，即制成猪血水解液；
[0024] 在糖蜜中加入重量为糖蜜6-8倍的清水进行稀释，在4000-5000r/min转速下离心10-15min，取其上清液即制成糖蜜溶液；
[0025] (2)将步骤(1)中制成的玉米须水解液、猪血水解液和糖蜜溶液按1:0.2～0.4:0.2～0.4的比例进行配制，在105-115℃灭菌15-20min，冷却至40℃以下，即可制成益生菌基础培养基。
[0026] 其中，所述益生菌流加培养基的配制过程如下：(1)在麸皮中添加重量为麸皮4-5倍的清水，在40-50℃浸提1-2h，过滤后取滤液，即制得麸皮浸出液；(2)对啤酒废酵母进行干燥，添加重量为干燥后的啤酒废酵母6-10倍的清水，采用超声细胞破碎仪进行破碎，在45-55℃处理4-5h后离心，取其上清液，即制得酵母浸提液；(3)将麸皮浸提液和酵母浸提液按1:0.8～1.2的比例进行混合，在105-115℃灭菌15-20min，冷却至40℃以下，即可制得益生菌流加培养基。
[0027] 具体实施例为：
[0028] 实施例1：
[0029] 将新鲜玉米须加入重量2.5倍的
自来水漂洗干净，捞出后，添加重量5.5倍的水磨浆，加热至40℃，用1mol/L HCl调整pH4.5，添加1‰的纤维素酶水解2h，制备成玉米须水解液；将市售新鲜猪血，加入5倍自来水，磨浆，加热至45℃，添加1‰的蛋白酶酶水解4h，4000r/min离心10min，取上清液，制备成猪血水解液；将糖蜜添加6倍的水稀释，4000r/min离心10min，取上清液制备成糖蜜溶液；将玉米须水解液、猪血水解液和糖蜜溶液按照1:
0.2:0.2的比例配制，105℃灭菌20min，冷却至40℃以下，制成益生菌基础培养基。
[0030] 将麸皮加入重量4倍的水，在40℃浸提1h，过滤，取滤液制备成麸皮浸出液；将干燥的啤酒废酵母加入重量6倍的水，采用超声细胞破碎仪破碎，在45℃处理4h，离心取上清液制备成酵母浸提液；将麸皮浸提液和酵母浸提液按照1:0.8的比例混合，105℃灭菌20min，冷却至40℃以下，制成益生菌流加培养基。
[0031] 在制备的益生菌基础培养基中加入1.5％的嗜酸乳杆菌CICC 6087培养液，在30℃培养12h后，每隔2h向其中添加益生菌基础培养基体积5％的益生菌流加培养基，培养至20h，即完成益生菌的高密度培养。
[0032] 实施例2：
[0033] 将新鲜玉米须加入重量3倍的自来水漂洗干净，捞出后，添加重量5.8倍的水磨浆，加热至45℃，用1mol/L HCl调整pH5.0，添加2‰的纤维素酶水解3h，制备成玉米须水解液；将市售新鲜猪血，加入5.2倍自来水，磨浆，加热至50℃添加1.5‰的蛋白酶酶水解4.5h，
4500r/min离心15min，取上清液，制备成猪血水解液；将糖蜜添加6.5倍的水稀释，4500r/min离心15min，取上清液制备成糖蜜溶液。将玉米须水解液、猪血水解液和糖蜜溶液按照1:
0.3:0.3的比例配制，110℃灭菌20min，冷却至40℃以下，制成益生菌基础培养基。
[0034] 将麸皮加入重量4-5倍的水，在45℃浸提1.5h，过滤，取滤液制备成麸皮浸出液；将干燥的啤酒废酵母加入重量8倍的水，采用超声细胞破碎仪破碎，在50℃处理4.5h，离心取上清液制备成酵母浸提液；将麸皮浸提液和酵母浸提液按照1:1的比例混合，110℃灭菌20min，冷却至40℃以下，制成益生菌流加培养基。
[0035] 在制备的益生菌基础培养基中加入2.0％的植物乳杆菌CICC 6238培养液，在37℃培养8h后，每隔2h向其中添加益生菌基础培养基体积8％的益生菌流加培养基，培养至16h，即完成益生菌的高密度培养
[0036] 实施例3：
[0037] 将玉米须加入重量3.5倍的自来水漂洗干净，捞出后，添加重量6.2倍的水磨浆，加热至50℃，用1mol/L HCl调整pH6.0，添加3‰的纤维素酶水解4h，制备成玉米须水解液；将市售新鲜猪血，加入5.5倍自来水，磨浆，加热至55℃添加2‰的蛋白酶酶水解5h，5000r/min离心15min，取上清液，制备成猪血水解液；将糖蜜添加7倍的水稀释，5000r/min离心15min，取上清液制备成糖蜜溶液；将玉米须水解液、猪血水解液和糖蜜溶液按照1:0.35:0.35的比例配制，115℃灭菌15min，冷却至40℃以下，制成益生菌基础培养基。
[0038] 将麸皮加入重量5倍的水，在50℃浸提2h，过滤，取滤液制备成麸皮浸出液；将干燥的啤酒废酵母加入重量10倍的水，采用超声细胞破碎仪破碎，在55℃处理5h，离心取上清液制备成酵母浸提液；将麸皮浸提液和酵母浸提液按照1:1.2的比例混合，115℃灭菌15min，冷却至40℃以下，制成益生菌流加培养基。
[0039] 在制备的益生菌基础培养基中加入2.5％的粪肠球菌CICC 23211培养液，在34℃培养10h后，每隔2h向其中添加益生菌基础培养基体积10％的益生菌流加培养基，培养至18h，即完成益生菌的高密度培养。
[0040] 实施例4
[0041] 将玉米须加入重量3倍的自来水漂洗干净，捞出后，添加重量6.5倍的水磨浆，加热至50℃，用1mol/L HCl调整pH5.5，添加1‰的纤维素酶水解3h，制备成玉米须水解液；将市售新鲜猪血，加入6倍自来水，磨浆，加热至50℃添加1.5‰的蛋白酶酶水解5h，5000r/min离心15min，取上清液，制备成猪血水解液；将糖蜜添加8倍的水稀释，5000r/min离心15min，取上清液制备成糖蜜溶液；将玉米须水解液、猪血水解液和糖蜜溶液按照1:0.4:0.4的比例配制，110℃灭菌20min，冷却至40℃以下，制成益生菌基础培养基。
[0042] 将麸皮加入重量5倍的水，在50℃浸提2h，过滤，取滤液制备成麸皮浸出液；将干燥的啤酒废酵母加入重量10倍的水，采用超声细胞破碎仪破碎，在55℃处理5h，离心取上清液制备成酵母浸提液；将麸皮浸提液和酵母浸提液按照1:1.1的比例混合，115℃灭菌15min，冷却至40℃以下，制成益生菌流加培养基。
[0043] 在制备的益生菌基础培养基中加入2.0％的鼠李糖乳杆菌CICC 6154培养液，在37℃培养10h后，每隔2h向其中添加益生菌基础培养基体积6％的益生菌流加培养基，培养至18h，即完成益生菌的高密度培养。
[0044] 对实施例1-4培养完成后的活细胞浓度进行检测，其数据分别为5.3×1010CFU/mL、7.6×1010CFU/m、8.6×1010CFU/mL、7.1×1010CFU/mL。
[0045] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加简洁明了，本发明用以上具体实施例进行说明，仅仅用于描述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何
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。因此，本发明
专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
