一種納豆菌的工業化生產方法
2023-06-30 10:12:56
專利名稱：一種納豆菌的工業化生產方法
技術領域：
本發明屬於節能型生物技術技術領域，涉及一種納豆菌的能節省能源、實現工業化生產、大幅度降低生產成本和提高產品質量的工業化生產方法。
背景技術：
納豆菌屬於枯草芽孢桿菌屬納豆芽孢桿菌種，從納豆製品中或從自然界的稻、谷上面分離得到。這種方法除了納豆菌以外，還含有其它雜菌，不僅衛生不過關，而且質量也不好。1921年半澤博士培養分離出了純納豆菌，使納豆菌商品化了。納豆菌通常為(0.7
0.8)umX(2.0 3.0)um，革蘭氏陽性。生長在葡萄糖瓊脂的細胞原生質染色均勻。芽孢橢圓形或柱狀，中生或偏中生，即使孢囊膨大，也不顯著，有鞭毛，能運動。生長溫度最高位45 55°C，最低為5 20°C。孢子耐熱性強，孢子型納豆菌是具有耐酸、耐熱特性的有益 菌，在胃酸下四小時存活率為100%，同時具有強力的病原菌抑制能力，是各種益菌當中，對環境耐受力最好可以直達小腸的菌種之一，口服後可改變人體腸道菌叢生態，幫助消化道機能正常化，以使排便順暢，維持體內生理環保。納豆菌產酸，能調節腸道菌群，增強動物細胞免疫放應。並能生成多種蛋白酶(特別是鹼性蛋白酶)、糖化酶、脂肪酶、澱粉酶，降解植物性飼料種某些複雜的碳水化合物，從而提高飼料的轉化率，利用納豆菌可以製造納豆。因納豆菌是嗜氧菌，接觸空氣是很重要的。納豆菌在通過吞噬大豆蛋白來繁殖的時候，產生出的無數酵素納豆激酶和維生素K，具有神奇的藥效，可以治療二聞(聞血糖，聞血壓，聞血脂)和溶解血檢的作用，而且還能廣生出胺基酸的美味。目前在生產納豆菌的時候，由於納豆菌是好氧菌，所以在發酵的過程中需要通入大量的空氣，傳統的生產方式是用發酵罐發酵，然後用離心機離心菌體，得到的菌體再通過添加保護劑等然後再冷凍乾燥。用這種方法生產納豆菌有幾個不方便
I)需要耗費大量的能源，例如I噸的發酵罐，需要配備每分鐘2立方米出氣量的空壓機,空壓機的功率加上發酵罐攪拌的功率基本達到20千瓦每小時，如果發酵24小時計算，需要耗能最少500千瓦。2)發酵過程需要人員值守，隨時關注發酵液的流失和的酸鹼情況，進行補液和補鹼。3)每次發酵行程芽孢的時間沒有固定，檢測芽孢的形成需要在發酵後期每隔半小時用顯微鏡檢測芽孢的形成比率。4)對於發酵後的產品通常有兩種乾燥模式a :噴霧乾燥，優點是所有發酵產物能全部利用；缺點是噴霧乾燥過程中溫度相對較高，細菌損失嚴重山冷凍乾燥，優點是細菌存活率高；缺點是冷凍乾燥需要用管式離心機進行離心，在離心過程發酵產物損失嚴重。採用傳統的納豆生產方法採用I噸的發酵罐，總耗能800千瓦，工人需要3個班，生產出來規格為100億每克含量的納豆約20公斤。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種能節省能源、實現工業化生產、大幅度降低生產成本和提高產品質量的納豆菌的工業化生產方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種納豆菌的工業化生產方法，其工藝步驟是一種納豆菌的工業化生產方法，其工藝步驟是
步驟一在培養房內設有培養架，培養房提前用紫外線和臭氧滅菌60min以上；
步驟二 按主要組分及其重量百分比含量分別是葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白腖0. 5%和瓊脂條1%配製培養基；
步驟三把配製好的培養基進行高壓滅菌；
步驟四把經高壓滅菌後的培養基在未凝固之前倒入託盤，按照每個託盤IOOOml的量 進行配置；
步驟五把配置好培養基的託盤均勻地放在培養架上，待培養基凝固；
步驟六用高壓滅菌的刷子均勻地把製備好的原種刷在已凝固的託盤培養基表面；步驟七把已刷好原種的託盤整齊的放在培養架上，培養房間溫度控制在35°C 40 0C ；
步驟八24小時後，託盤上已長滿白色的菌苔，這時證明已培養成功；
步驟九用滅菌後的平刮刀把菌苔刮下來，以I kg菌苔混合2 kg滅菌澱粉的比例混
合；
步驟十均勻混合後放入凍幹機把菌體凍幹，所製得的成品就是納豆菌種。在步驟一中所述培養房是指在平整水泥地上用鋼板搭建一個長X寬X高為3 6mX 3 6mX 2 4m的房間，在搭建好板房後用環氧樹脂油漆塗油房間地面，用離心式風機作為通風用，在進風口安裝高效過濾器，在培養房內安裝培養架，在房間內安裝紫外燈
和臭氧裝置。在步驟一中所述培養架是指培養架用不鏽鋼焊制，培養架的架高2 3m、分多層，每30 50 c m 一層，每層長2 3m、寬50 70 c m,每層可平放40 X 60 c m的託盤多個。在步驟六中的原種的製備是把納豆菌接入液體三角瓶原種培養基中，然後在38°C的恆溫搖床中培養24小時。所述原種培養基的主要組分及其重量百分比含量分別是葡萄糖2%、酵母粉I %和蛋白腖0. 5%。本發明的積極效果是一是不需要耗費大量的能源，在生產過程中僅需要開啟離心式風機進行通風，功率為3千瓦，如果發酵24小時計算，耗能僅需要75千瓦；二是發酵過程不需要人員值守，大大降低了人員成本；三是每次發酵行程芽孢的時間基本固定，檢測芽孢的形成只需要觀察託盤上菌苔形成的顏色即可；四是對於發酵後的產品採用冷凍乾燥模式，並且不需要通過離心設備，降低了發酵產物的流失。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明進一步說明。一種納豆菌的工業化生產方法，其工藝步驟是步驟一建立培養房，在平整水泥地上用鋼板搭建一個長X寬X高為3 6mX3 6mX2 4m的房間，在搭建好板房後用環氧樹脂油漆塗油房間地面，用離心式風機作為通風用，在進風口安裝高效過濾器，在房間內安裝紫外燈和臭氧裝置；在培養房內建立培養架，培養架用不鏽鋼焊制，培養架的架高2 3m、分多層，每30 50 c m—層，每層長2 3m、寬50 70 c m，每層可平放40 X 60 c m的託盤多個；培養房提前用紫外線和臭氧滅菌60min以上；
步驟二 按主要組分及其重量百分比含量分別是葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白腖0. 5%和瓊脂條1%配製培養基；
步驟三把配製好的培養基進行高壓滅菌；
步驟四把經高壓滅菌後的培養基在未凝固之前倒入託盤，按照每個託盤IOOOml的量進行配置；
步驟五把配置好培養基的託盤均勻地放在培養架上，待培養基凝固； 步驟六用高壓滅菌的刷子均勻地把製備好的原種刷在已凝固的託盤培養基表面；原種的製備是把納豆菌接入液體三角瓶原種培養基中，然後在38°C的恆溫搖床培養24小時，所述原種培養基的主要組分及其重量百分比含量分別是葡萄糖2%、酵母粉I %和蛋白腖 0. 5%。步驟七把已刷好原種的託盤整齊的放在培養架上，培養房間溫度控制在35°C 40 0C ；
步驟八24小時後，託盤上已長滿白色的菌苔，這時證明已培養成功；
步驟九用滅菌後的平刮刀把菌苔刮下來，以I kg菌苔混合2 kg滅菌澱粉的比例混
合；
步驟十均勻混合後放入凍幹機把菌體凍幹，所製得的成品就是納豆菌種。採用本發明一是不需要耗費大量的能源，在生產過程中僅需要開啟離心式風機進行通風，功率為3千瓦，如果發酵24小時計算，耗能僅需要75千瓦；二是發酵過程不需要人員值守，大大降低了人員成本；三是每次發酵行程芽孢的時間基本固定，檢測芽孢的形成只需要觀察託盤上菌苔形成的顏色即可；四是對於發酵後的產品採用冷凍乾燥模式，並且不需要通過離心設備，降低了發酵產物的流失。實施例I :
一種納豆菌的工業化生產方法，其工藝步驟是
步驟一建立培養房，在平整水泥地上用彩鋼板搭建一個長X寬X高為4mX4mX2. 8m的房間，在搭建好板房後用環氧樹脂油漆塗油房內地面，用離心式風機作為通風用，在進風口安裝高效過濾器，房間內安裝紫外燈和臭氧裝置；
在培養房內建立培養架，用不鏽鋼焊制培養架，架高2 m、分五層,每40 c m—層,每層長2 m、寬60 c m，每層可平放40 X 60 c m的託盤4個；
培養房提前用紫外線和臭氧滅菌6 0 min以上；
步驟二 按主要組分及其重量百分比含量分別是葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白腖0. 5%和瓊脂條1%配製培養基；
步驟三把配製好的培養基進行高壓滅菌；
步驟四把高壓滅菌後的培養基在未凝固之前倒入託盤，按照每個託盤IOOOml的量進行配置；
步驟五把配置好培養基的託盤均勻地放在培養架上，待培養基凝固；
步驟六用高壓滅菌的刷子均勻地把製備好的原種刷在已凝固的託盤培養基表面；原種的製備是把納豆菌接入液體三角瓶培養基中(葡萄糖2 %、酵母粉I %、蛋白腖0. 5 % )，然後在38 °C的恆溫搖床培養24小時；
步驟七把已刷好原種的託盤整齊的放在培養架上，培養房間溫度控制在37°C ； 步驟八24小時後，託盤上已長滿白色的菌苔，這時證明已培養成功；
步驟九用滅菌後的平刮刀把菌苔刮下來，以I kg菌苔混合2 kg滅菌澱粉的比例混
合；
步驟十均勻混合後放入凍幹機把菌體凍幹，所製得的成品就是納豆菌種。 米用本發明,在一個16平方的培養房裡,總耗能100千瓦,工人需要I個班,生產出來的100億每克含量的納豆約50公斤。從對比可以看出來，採用本發明生產納豆菌，大大的降低了生產成本。
權利要求
1.一種納豆菌的工業化生產方法，其特徵在於工藝步驟是 步驟一在培養房內設有培養架，培養房提前用紫外線和臭氧滅菌60min以上； 步驟二 按主要組分及其重量百分比含量分別是葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白腖O. 5%和瓊脂條1%配製培養基； 步驟三把配製好的培養基進行高壓滅菌； 步驟四把經高壓滅菌後的培養基在未凝固之前倒入託盤，按照每個託盤IOOOml的量進行配置； 步驟五把配置好培養基的託盤均勻地放在培養架上，待培養基凝固； 步驟六用高壓滅菌的刷子均勻地把製備好的原種刷在已凝固的託盤培養基表面；步驟七把已刷好原種的託盤整齊的放在培養架上，培養房間溫度控制在35 °C 40 0C ； 步驟八24小時後，託盤上已長滿白色的菌苔，這時證明已培養成功； 步驟九用滅菌後的平刮刀把菌苔刮下來，以I kg菌苔混合2 kg滅菌澱粉的比例混合； 步驟十均勻混合後放入凍幹機把菌體凍幹，所製得的成品就是納豆菌種。
2.如權利要求I所述納豆菌的工業化生產方法，其特徵是在步驟一中所述培養房是指在平整水泥地上用鋼板搭建一個長X寬X高為3 6mX3 6mX2 4m的房間，在搭建好板房後用環氧樹脂油漆塗油房間地面，用離心式風機作為通風用，在進風口安裝高效過濾器，在培養房內安裝培養架，在房間內安裝紫外燈和臭氧裝置。
3.如權利要求I或2所述納豆菌的工業化生產方法，其特徵是在步驟一中所述培養架是指培養架用不鏽鋼焊制，培養架的架高2 3m、分多層，每30 50cm —層，每層長2 3m、寬50 70 c m,每層可平放40 X 60cm的託盤多個。
4.如權利要求I所述納豆菌的工業化生產方法，其特徵是在步驟六中的原種的製備是把納豆菌接入液體三角瓶原種培養基中，然後在38°C的恆溫搖床中培養24小時。
5.如權利要求4所述納豆菌的工業化生產方法，其特徵是所述原種培養基的主要組分及其重量百分比含量分別是葡萄糖2%、酵母粉I %和蛋白腖O. 5%。
全文摘要
本發明涉及一種納豆菌的工業化生產方法，培養房滅菌、配製培養基、培養基進行高壓滅菌、培養基在未凝固之前倒入託盤進行配置、均勻地放在培養架上、用高壓滅菌的刷子均勻地把製備好的原種刷在已凝固的託盤培養基表面、把已刷好原種的託盤整齊的放在培養架上、24小時後託盤上已長滿白色的菌苔、用滅菌後的平刮刀把菌苔刮下來，以１kg菌苔混合２kg滅菌澱粉的比例混合，均勻混合後放入凍幹機把菌體凍幹，所製得的成品就是納豆菌種。具有能節省能源、實現工業化生產、大幅度降低生產成本和提高產品質量的優點。
文檔編號C12R1/07GK102787091SQ201210317639
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者胡立平 申請人:韶關市頤林泉生物科技有限公司