[发明专利]制备益生菌的方法

说明书

本申请是申请号为201110459650.9， 申请日为2011年12月31日，发明创造名称为“发酵罐、制备益生菌的设备系统和制备益生菌的方法” 的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种制备益生菌的方法。

背景技术

益生菌是指通过改善机体微生物和酶的平衡，刺激特异性或非特异性免疫机制，对人和动物机体有医疗和保健效果的微生物。

目前，益生菌制品的生产工艺主要有两种，即固体发酵法和大罐液体深层发酵法。固体发酵法是把益生菌接种到固体培养基上进行发酵培养的发酵法，目前我国大多数益生菌产品都是采用该生产方法；其优点是相对管理比较粗放，具有生产工艺简单，投资少的特点，但同时具有易受杂菌污染、菌体含量不易控制、产品质量不稳定的缺点。

大罐液体深层发酵法是采用现代发酵技术，将益生菌菌种接种到反应器中进行通风培养的发酵法，该发酵法对整个发酵过程都可以进行精细的过程控制，具有便于无菌操作、容易控制菌体含量、产品质量稳定的特点，更适合工业化生产。其一般工艺流程是：菌种接种培养—种子罐培养—发酵罐发酵培养—排放培养液—收集菌体—加入适量载体和保护剂—干燥—粉碎—过筛—稀释混合—成品包装—质检—益生菌产品。

采用大罐液体深层发酵技术的制备益生菌的设备系统一般包括发酵罐、过滤器、冻干装置、粉碎装置和搅拌器等。

其中当菌料在发酵罐中发酵培养时，现有发酵罐的搅拌电机位于罐体的顶部，设有搅拌桨叶的杆轴与电机转轴相连后伸入罐体内进行搅拌，但是电机安装在罐体顶部使得搅拌罐很难拆卸，而且开罐清洗困难，如果长期积垢的话将影响产品质量。

在对发酵罐中发酵培养完毕获得的发酵液收集菌体并进一步冻干时，中国专利文献CN 1245087C（申请号 02144963.5）采用的是离心分离方法，将发酵液在0℃～20℃、转速为6000～15000转/分钟的条件下离心处理，得到离心沉淀物，将此沉淀物在无菌条件下与菌体冻干保护剂均匀混合后送入冻干机中进行进一步的冻干处理。

上述离心分离的原理是离心机产生相当高的角速度，使离心力远大于重力，于是发酵液中的悬浮物便易于沉淀析出；但是离心分离的方法存在活菌损耗量过大的问题，而且离心后的菌泥还需要用无菌水洗涤，增加了工艺步骤。

上述制备益生菌的技术在进行冷冻干燥（简称冻干）操作时，是直接将收集的离心沉淀物与菌体冻干保护剂送入冻干机中，在冻干机中完成冻干步骤。前述物料的冻干过程经过冻结和干燥两个阶段，物料首先冻结成固态，然后冻结物经过第一阶段升华干燥（即将物料中的冰晶以升华方式除去）和第二阶段解析干燥（即将残留于物料的水分在较高温度下蒸发一部分），使残余水分达到预定要求而完成冻干过程。但是冻干机比较昂贵，并且干燥过程中的能耗较大，因此加工成本较高。

在对冻干后获得的物料粉碎时，现有粉碎工艺所用的粉碎机存在粉碎后的颗粒大小不均匀的问题，以致在接下来的过筛过程中不能充分筛滤出高活力菌种，大大降低了生产效率。

在对粉碎过筛后的物料稀释混合时，现有工艺搅拌时采用螺旋搅拌的方法，存在物料搅拌不均匀的问题，以致损耗部分活菌，影响最终产率，而且螺旋桨叶清洗也比较麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种活菌损耗低、终产品活菌含量较高且能耗较低的制备益生菌的方法。

实现本发明目的的技术方案是一种制备益生菌的方法，该制备方法所用的制备益生菌的设备系统包括发酵罐、过滤装置、冻干装置、粉碎器和搅拌器；所述粉碎器是对冻干后的含有益生菌物料进行粉碎得到颗粒状物料的装置，搅拌器是对粉状辅料和粉碎后的颗粒状物料进行混合而得到成品的装置。

发酵罐包括罐体、电机、外磁钢，内磁钢、搅拌轴、搅拌桨叶、横梁、轴承、支架和底座，罐体由支架固定支撑而与底座的上表面相离；电机设置在罐体的下方，电机的输出轴通过联轴器与传动轴的下端相联，传动轴的上端与外磁钢固定连接，与外磁钢相对的内磁钢设置在罐体的罐主体内，外磁钢与内磁钢由罐体隔离；横梁水平设置在罐体的罐主体的上端口下方，横梁的中间部位设有轴承座，轴承固定安装在轴承座上；搅拌轴在罐主体内上下向设置，搅拌轴的轴身上从上至下设有2至4层搅拌桨叶，搅拌轴的下端与内磁钢固定连接，上端与轴承连接，从而搅拌轴通过轴承和轴承座转动连接在横梁上。