一種富含水不溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種富含水不溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膳食補(bǔ)充劑是一種日常營養(yǎng)補(bǔ)充劑，其可通過維生素、礦物質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)成分 的補(bǔ)充，來提高機(jī)體健康水平和降低疾病發(fā)生風(fēng)險，現(xiàn)有的膳食補(bǔ)充劑基本都是通過多種 營養(yǎng)成分的組合制備而成的，復(fù)雜的配方大大增加了膳食補(bǔ)充劑在制備過程中被污染的風(fēng) 險，進(jìn)而對消費(fèi)者形成了潛在的威脅。水不溶性葡聚糖是一種不易被人體消化的微生物多 糖，因此，若將其與與傳統(tǒng)膳食補(bǔ)充劑配合使用勢必相得益彰，不僅能獲得基本的益生物質(zhì) (如維生素、礦物質(zhì)等），而且可增強(qiáng)食用者飽腹感，并減少食物在體內(nèi)因分解所產(chǎn)生的卡路 里，然而，目前既能增強(qiáng)飽腹感又含有基本的益生物質(zhì)的膳食補(bǔ)充劑市面上幾乎沒有，因 此，利用安全性更高的微生物來生產(chǎn)一種飽腹感強(qiáng)，低卡路里并含有基本益生物質(zhì)的膳食 補(bǔ)充劑將是膳食補(bǔ)充劑的重要研究方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了解決目前市場飽腹感強(qiáng)，低卡路里并含有基本益生物質(zhì)的膳食補(bǔ)充劑 嚴(yán)重匿乏的問題，提供了一種富含水不溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)利用保藏編號為CGMCC No.100 64腸膜明串珠菌化euconostoc mesenteroides)菌株代謝番茄汁薦糖培養(yǎng)基后獲得的發(fā)酵液中含有大量水不溶性葡聚糖， 利用該發(fā)酵液制備得到了富含水不溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑，從而完成了本發(fā)明。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案之一是：一種富含水不溶性葡聚糖 的膳食補(bǔ)充劑的制備方法，所述制備方法包括W下步驟：
[0006] 1)將腸膜明串珠菌(Xeuconostoc mesenteroides)抓3749的發(fā)酵菌種接種于番茄 汁薦糖培養(yǎng)基中，發(fā)酵培養(yǎng)獲得發(fā)酵液；
[0007] 2)將步驟1)所得發(fā)酵液冷凍干燥即得。
[000引本發(fā)明步驟1)為：將腸膜明串珠菌(Xeuconostoe mesenteroides)抓3749的發(fā)酵 菌種接種于番茄汁薦糖培養(yǎng)基中，發(fā)酵培養(yǎng)獲得發(fā)酵液。
[0009] 本發(fā)明步驟1)所述的腸膜明串珠菌抓3749已于2014年11月26日保藏在中國微生 物菌種保藏管理委員會普通微生物中屯、(CGMCC)，保藏地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3 號中國科學(xué)院微生物研究所，郵編：100101。該菌株的建議的分類命名為：腸膜明串珠菌 Leuconostoc mesenteroides，該菌株的保藏編號為：CGMCC No. 10064,所保藏的培養(yǎng)物名 稱為:BD3749。
[0010] 本發(fā)明步驟1)所述的番茄汁薦糖培養(yǎng)基為常規(guī)的，較佳地由包括W下步驟的方法 制備:番茄棒汁，將所得棒汁過濾后煮沸，離屯、取上清液，加入薦糖加熱溶解后冷卻，調(diào)節(jié)pH 值，滅菌后冷卻即得。其中，所述過濾的方法為常規(guī)的，較佳地為利用80~120目紗布過濾取 汁;所述煮沸的時間為常規(guī)的，較佳地為1~10分鐘(min)，更佳地為3~8分鐘，最佳地為5分 鐘;所述離屯、為常規(guī)的，離屯、的速度較佳地為4,000~12,000g，更佳地為6,000~10,000g， 最佳地為8，OOOg，離屯、的時間較佳地為8~12分鐘，更佳地為9~11分鐘，最佳地為10分鐘； 薦糖的加入量較佳地為5~15%，更佳地為8~12%，最佳地為10% ;所述滅菌為常規(guī)的，滅 菌的溫度較佳地為110~135°C，更佳地為115~125 °C，最佳地為12rC，滅菌的時間較佳地 為10~30分鐘，更佳地為15~25分鐘，最佳地為20分鐘;所述pH值的調(diào)節(jié)方法為本領(lǐng)域常規(guī) 的調(diào)節(jié)方法，較佳地為加入食品級堿調(diào)節(jié)pH值，所述食品級堿較佳地是:Na2C〇3、NaHC〇3和 化0H中的一種或多種;所述抑值為本領(lǐng)域常規(guī)的，較佳地為5~8，更佳地為6~7，最佳地為 7。
[0011]本發(fā)明步驟1)所述的發(fā)酵培養(yǎng)為常規(guī)的，所述發(fā)酵菌種的接種量較佳地為1 %~ 5%，更佳地為2%~4%，最佳地為3%，所述百分比為體積百分比。所述的發(fā)酵培養(yǎng)較佳地 為振蕩發(fā)酵培養(yǎng)，所述振蕩的速度較佳地為100~3(K)rpm，更佳地為150~25化pm，最佳地為 200rpm;發(fā)酵培養(yǎng)的溫度較佳地為15°C~37°C，更佳地為25~33°C，最佳地為30°C ;發(fā)酵培 養(yǎng)的時間較佳地為24~96小時化），更佳地為48~84小時，最佳地為72小時。
[0012]本發(fā)明步驟2)為:將步驟1)所得發(fā)酵液冷凍干燥即得。
[0013] 本發(fā)明膳食補(bǔ)充劑的制備方法，較佳地，在步驟2)所述的冷凍干燥之前還包括調(diào) 節(jié)步驟1)所得發(fā)酵液的pH值的步驟，其中，所述的調(diào)節(jié)使用的為本領(lǐng)域常規(guī)方法，較佳地為 利用食品級堿來調(diào)節(jié)，所述食品級堿為本領(lǐng)域常規(guī)，較佳地是化2C〇3、化H(X)3和化0H中的一 種或多種;所述的pH值較佳地為6~8，更佳地6.5~7.5，最佳地為7。
[0014] 本發(fā)明步驟2)所述的冷凍干燥為本領(lǐng)域常規(guī)的凍干(即冷凍干燥)方法，較佳地為 真空冷凍干燥，所述真空冷凍干燥條件為常規(guī)的，較佳地為:板層極限溫度^ -60°C，冷阱極 限溫度-70°C，板層裝料厚度0.5~2.0mm，真空度10~30化。
[0015] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案之二是：一種如本發(fā)明所述的制備 方法制得的富含水不溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑。
[0016] 較佳地，所述膳食補(bǔ)充劑中水不溶性葡聚糖的含量含3%，所述百分比為質(zhì)量百分 比。
[0017] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案之Ξ是：如本發(fā)明所述的富含水不 溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑在制備食品中的用途。
[0018] 本發(fā)明所述的用途為本領(lǐng)域常規(guī)用途，較佳地為將本發(fā)明所得富含水不溶性葡聚 糖的膳食補(bǔ)充劑作為保健食品或食品添加劑的用途。
[0019] 在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí) 例。
[0020] 本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
[0021 ]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：
[0022] 1、本發(fā)明采用的腸膜明串珠菌是乳酸菌的一種，與其他產(chǎn)水不溶性葡聚糖的菌株 如文氏曲霉（Aspergillus wentii)、產(chǎn)黃青霉（Penicillium chrysogenum)、芽抱桿菌 (Bacillus SP.)相比，其代謝產(chǎn)物來自安全性更高的微生物，從而具有更高的食品安全性。
[0023] 2、本發(fā)明提供的膳食補(bǔ)充劑，其制備所過程采用的發(fā)酵培養(yǎng)基原料來源廣泛、成 本低廉、天然安全、發(fā)酵菌種單一，在降低物料成本的同時，提高了食品的安全性，并有利于 產(chǎn)品及其品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的成本控制。
[0024] 3、本發(fā)明利用產(chǎn)水不溶性葡聚糖的腸膜明串珠菌發(fā)酵天然的發(fā)酵培養(yǎng)基，結(jié)合冷 凍干燥W及優(yōu)選調(diào)節(jié)pH值等步驟的制備方法生產(chǎn)可直接食用的功能性膳食補(bǔ)充劑，改善了 現(xiàn)有市場上稀缺富含水不溶性葡聚糖W此提高飽腹感、降低卡路里的功能性膳食補(bǔ)充劑的 現(xiàn)狀，得到了一種安全健康，可食用，生產(chǎn)成本低，適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并受現(xiàn)代消費(fèi)者歡迎 的膳食補(bǔ)充劑。
【附圖說明】
[0025] 圖1為腸膜明串珠菌抓3749水不溶性多糖的單糖組成色譜測定結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí) 施例范圍之中。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商 品說明書選擇。
[0027] 本發(fā)明中所述的"室溫"是指進(jìn)行試驗(yàn)的操作間的溫度，一般為15~25Γ，實(shí)施例 中所使用的試劑若未加說明，均為分析純試劑，購買自國藥集團(tuán)。
[0028] 實(shí)施例1富含水不溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑的制備
[0029] 1、富含水不溶性葡聚糖的膳食補(bǔ)充劑的制備
[0030] 番茄汁薦糖培養(yǎng)基的制備:成熟番茄清洗，去皮，棒汁機(jī)壓棒，80目紗布過濾取汁， 煮沸5min，8000g離屯、lOmin取上清，加入10%(w/v)薦糖加熱溶解后冷卻至室溫，W化2C〇3 調(diào)節(jié)抑至7，12rC滅菌20min，冷卻至室溫，即得無菌的番茄汁薦糖培養(yǎng)基。
[0031 ] 種子(發(fā)酵菌種）的制備:將腸膜明串珠菌(Xeuconostoc mesente;roides)BD3749 的凍干粉用少量無菌蒸饋水溶解，用接種環(huán)取一環(huán)劃線于含2% (w/v)薦糖的M17瓊脂培養(yǎng) 基(購自Merck Co.德國）上，28°C好氧培養(yǎng)2地后取出，用接種環(huán)挑取單菌落放入20mL含2% (w/v)薦糖的M17液體培養(yǎng)基(購自Merck Co.德國），28°C18化pm搖床培養(yǎng)2地后取出，將培 養(yǎng)物9，0(Κ)巧m離屯、lOmin，棄去上清，菌體用無菌蒸饋水洗涂2次后，用原培養(yǎng)體積的無菌蒸 饋水懸浮，得到發(fā)酵用的種子。所述腸膜明串珠菌BD3749的凍干粉由W下方法制備:挑取2 個菌落，接種于300血的10% (w/w)的脫脂乳溶液里30°C培養(yǎng)4h，-80°C預(yù)凍過夜，-20°C冷凍 干燥。
[0032] (1)將所得的腸膜明串珠菌抓3749種子W接種量3%(v/v)無菌接種于薦糖百分比 含量為10%的番茄汁薦糖培養(yǎng)基，30°c，200rpm振蕩培養(yǎng)72h，發(fā)酵結(jié)束后取發(fā)酵液，按照下 述測定方法，測得該發(fā)酵液中水不溶性葡聚糖的質(zhì)量百分比含量為0.92%。
[0033] 發(fā)酵液中水不溶性葡聚糖的質(zhì)量百分比含量的測定方法:分別稱取發(fā)酵液中水不 溶性葡聚糖與發(fā)酵液凍干粉末的質(zhì)量，并計算二者的質(zhì)量比；其中發(fā)酵液中水不溶性葡聚 糖按照下述制備方法制備，發(fā)酵液凍干粉末即為用于制備水不溶性葡聚糖的發(fā)酵液凍干后 所得粉末。凍干條件為:板層初始溫度-35 °C，冷阱溫度-55 °C，板層裝料厚度2.0mm，真空度 20Pa，凍干時間3天。
[0034] 發(fā)酵液中水不溶性葡聚糖的制備方法:將發(fā)酵液凍干（即冷凍干燥）后，將凍干粉 末與2M的化0H溶液W Ig: 3mL的比例混合室溫浸提化，12，OOOrpm離屯、8min，取上清，用2M的 肥1溶液調(diào)節(jié)抑至7，15,000巧m離屯、8min取沉淀，冷凍干燥即得水不溶性葡聚糖。
[0035] (2)將發(fā)酵液抑調(diào)節(jié)至7,冷凍干燥后得本實(shí)施例的膳食補(bǔ)充劑A。
[0036] 按照下述測定方法，測得本實(shí)施例生產(chǎn)的膳食補(bǔ)充劑A中水不溶性葡聚糖的質(zhì)量 百分比含量為6.43%。
[0037] 膳食補(bǔ)充劑中水不溶性葡聚糖的質(zhì)量百分比含量的測定方法:分別稱取膳食補(bǔ)充 劑中水不溶性葡聚糖與膳食補(bǔ)充劑的質(zhì)量，并計算二者的質(zhì)量比；其中，膳食補(bǔ)充劑中水不 溶性葡聚糖由下述方法制備而得。
[0038] 膳食補(bǔ)充劑中水不溶性葡聚糖的制備方法:將膳食補(bǔ)充劑與2M的化0H溶液Wig; 3mL的比例混合室溫浸提化，12，OOOrpm離屯、8min，取上清，用2M的HC1溶液調(diào)節(jié)pH至7，15， 00化pm離屯、8min取沉淀，冷凍干燥即得水不溶性葡聚糖。
[0039] 2、腸膜明串珠菌抓3749發(fā)酵液中水不溶性胞外多糖的單糖組成測定
[0040] (a)多糖水解
[0041] 稱取3mg由本實(shí)施例所得發(fā)酵液制備的水不溶性葡聚糖與2mL 4mol/L TFA(S氣 乙酸，購自Sigma-A 1化ich Co丄LC，美國）充分混合，充化封管，110°C烘箱中水解20h;冷卻 后打開蓋，加200化甲醇后用化吹干，如此重復(fù)加甲醇并