一种富含水不溶性葡聚糖的膳食补充剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，具体设及一种富含水不溶性葡聚糖的膳食补充剂及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 膳食补充剂是一种日常营养补充剂，其可通过维生素、矿物质、氨基酸等营养成分 的补充，来提高机体健康水平和降低疾病发生风险，现有的膳食补充剂基本都是通过多种 营养成分的组合制备而成的，复杂的配方大大增加了膳食补充剂在制备过程中被污染的风 险，进而对消费者形成了潜在的威胁。水不溶性葡聚糖是一种不易被人体消化的微生物多 糖，因此，若将其与与传统膳食补充剂配合使用势必相得益彰，不仅能获得基本的益生物质 (如维生素、矿物质等），而且可增强食用者饱腹感，并减少食物在体内因分解所产生的卡路 里，然而，目前既能增强饱腹感又含有基本的益生物质的膳食补充剂市面上几乎没有，因 此，利用安全性更高的微生物来生产一种饱腹感强，低卡路里并含有基本益生物质的膳食 补充剂将是膳食补充剂的重要研究方向之一。
【发明内容】
[0003] 本发明为了解决目前市场饱腹感强，低卡路里并含有基本益生物质的膳食补充剂 严重匿乏的问题，提供了一种富含水不溶性葡聚糖的膳食补充剂及其制备方法。
[0004] 本发明人发现利用保藏编号为CGMCC No.100 64肠膜明串珠菌化euconostoc mesenteroides)菌株代谢番茄汁薦糖培养基后获得的发酵液中含有大量水不溶性葡聚糖， 利用该发酵液制备得到了富含水不溶性葡聚糖的膳食补充剂，从而完成了本发明。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案之一是：一种富含水不溶性葡聚糖 的膳食补充剂的制备方法，所述制备方法包括W下步骤：
[0006] 1)将肠膜明串珠菌(Xeuconostoc mesenteroides)抓3749的发酵菌种接种于番茄 汁薦糖培养基中，发酵培养获得发酵液；
[0007] 2)将步骤1)所得发酵液冷冻干燥即得。
[000引本发明步骤1)为：将肠膜明串珠菌(Xeuconostoe mesenteroides)抓3749的发酵 菌种接种于番茄汁薦糖培养基中，发酵培养获得发酵液。
[0009] 本发明步骤1)所述的肠膜明串珠菌抓3749已于2014年11月26日保藏在中国微生 物菌种保藏管理委员会普通微生物中屯、(CGMCC)，保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3 号中国科学院微生物研究所，邮编：100101。该菌株的建议的分类命名为：肠膜明串珠菌 Leuconostoc mesenteroides，该菌株的保藏编号为：CGMCC No. 10064,所保藏的培养物名 称为:BD3749。
[0010] 本发明步骤1)所述的番茄汁薦糖培养基为常规的，较佳地由包括W下步骤的方法 制备:番茄棒汁，将所得棒汁过滤后煮沸，离屯、取上清液，加入薦糖加热溶解后冷却，调节pH 值，灭菌后冷却即得。其中，所述过滤的方法为常规的，较佳地为利用80~120目纱布过滤取 汁;所述煮沸的时间为常规的，较佳地为1~10分钟(min)，更佳地为3~8分钟，最佳地为5分 钟;所述离屯、为常规的，离屯、的速度较佳地为4,000~12,000g，更佳地为6,000~10,000g， 最佳地为8，OOOg，离屯、的时间较佳地为8~12分钟，更佳地为9~11分钟，最佳地为10分钟； 薦糖的加入量较佳地为5~15%，更佳地为8~12%，最佳地为10% ;所述灭菌为常规的，灭 菌的溫度较佳地为110~135°C，更佳地为115~125 °C，最佳地为12rC，灭菌的时间较佳地 为10~30分钟，更佳地为15~25分钟，最佳地为20分钟;所述pH值的调节方法为本领域常规 的调节方法，较佳地为加入食品级碱调节pH值，所述食品级碱较佳地是:Na2C〇3、NaHC〇3和 化0H中的一种或多种;所述抑值为本领域常规的，较佳地为5~8，更佳地为6~7，最佳地为 7。
[0011]本发明步骤1)所述的发酵培养为常规的，所述发酵菌种的接种量较佳地为1 %~ 5%，更佳地为2%~4%，最佳地为3%，所述百分比为体积百分比。所述的发酵培养较佳地 为振荡发酵培养，所述振荡的速度较佳地为100~3(K)rpm，更佳地为150~25化pm，最佳地为 200rpm;发酵培养的溫度较佳地为15°C~37°C，更佳地为25~33°C，最佳地为30°C ;发酵培 养的时间较佳地为24~96小时化），更佳地为48~84小时，最佳地为72小时。
[0012]本发明步骤2)为:将步骤1)所得发酵液冷冻干燥即得。
[0013] 本发明膳食补充剂的制备方法，较佳地，在步骤2)所述的冷冻干燥之前还包括调 节步骤1)所得发酵液的pH值的步骤，其中，所述的调节使用的为本领域常规方法，较佳地为 利用食品级碱来调节，所述食品级碱为本领域常规，较佳地是化2C〇3、化H(X)3和化0H中的一 种或多种;所述的pH值较佳地为6~8，更佳地6.5~7.5，最佳地为7。
[0014] 本发明步骤2)所述的冷冻干燥为本领域常规的冻干(即冷冻干燥)方法，较佳地为 真空冷冻干燥，所述真空冷冻干燥条件为常规的，较佳地为:板层极限溫度^ -60°C，冷阱极 限溫度-70°C，板层装料厚度0.5~2.0mm，真空度10~30化。
[0015] 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案之二是：一种如本发明所述的制备 方法制得的富含水不溶性葡聚糖的膳食补充剂。
[0016] 较佳地，所述膳食补充剂中水不溶性葡聚糖的含量含3%，所述百分比为质量百分 比。
[0017] 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案之Ξ是：如本发明所述的富含水不 溶性葡聚糖的膳食补充剂在制备食品中的用途。
[0018] 本发明所述的用途为本领域常规用途，较佳地为将本发明所得富含水不溶性葡聚 糖的膳食补充剂作为保健食品或食品添加剂的用途。
[0019] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实 例。
[0020] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0021 ]本发明的积极进步效果在于：
[0022] 1、本发明采用的肠膜明串珠菌是乳酸菌的一种，与其他产水不溶性葡聚糖的菌株 如文氏曲霉（Aspergillus wentii)、产黄青霉（Penicillium chrysogenum)、芽抱杆菌 (Bacillus SP.)相比，其代谢产物来自安全性更高的微生物，从而具有更高的食品安全性。
[0023] 2、本发明提供的膳食补充剂，其制备所过程采用的发酵培养基原料来源广泛、成 本低廉、天然安全、发酵菌种单一，在降低物料成本的同时，提高了食品的安全性，并有利于 产品及其品质的标准化和工业大规模生产的成本控制。
[0024] 3、本发明利用产水不溶性葡聚糖的肠膜明串珠菌发酵天然的发酵培养基，结合冷 冻干燥W及优选调节pH值等步骤的制备方法生产可直接食用的功能性膳食补充剂，改善了 现有市场上稀缺富含水不溶性葡聚糖W此提高饱腹感、降低卡路里的功能性膳食补充剂的 现状，得到了一种安全健康，可食用，生产成本低，适合于产业化生产，并受现代消费者欢迎 的膳食补充剂。
【附图说明】
[0025] 图1为肠膜明串珠菌抓3749水不溶性多糖的单糖组成色谱测定结果。
【具体实施方式】
[0026] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商 品说明书选择。
[0027] 本发明中所述的"室溫"是指进行试验的操作间的溫度，一般为15~25Γ，实施例 中所使用的试剂若未加说明，均为分析纯试剂，购买自国药集团。
[0028] 实施例1富含水不溶性葡聚糖的膳食补充剂的制备
[0029] 1、富含水不溶性葡聚糖的膳食补充剂的制备
[0030] 番茄汁薦糖培养基的制备:成熟番茄清洗，去皮，棒汁机压棒，80目纱布过滤取汁， 煮沸5min，8000g离屯、lOmin取上清，加入10%(w/v)薦糖加热溶解后冷却至室溫，W化2C〇3 调节抑至7，12rC灭菌20min，冷却至室溫，即得无菌的番茄汁薦糖培养基。
[0031 ] 种子(发酵菌种）的制备:将肠膜明串珠菌(Xeuconostoc mesente;roides)BD3749 的冻干粉用少量无菌蒸馈水溶解，用接种环取一环划线于含2% (w/v)薦糖的M17琼脂培养 基(购自Merck Co.德国）上，28°C好氧培养2地后取出，用接种环挑取单菌落放入20mL含2% (w/v)薦糖的M17液体培养基(购自Merck Co.德国），28°C18化pm摇床培养2地后取出，将培 养物9，0(Κ)巧m离屯、lOmin，弃去上清，菌体用无菌蒸馈水洗涂2次后，用原培养体积的无菌蒸 馈水悬浮，得到发酵用的种子。所述肠膜明串珠菌BD3749的冻干粉由W下方法制备:挑取2 个菌落，接种于300血的10% (w/w)的脱脂乳溶液里30°C培养4h，-80°C预冻过夜，-20°C冷冻 干燥。
[0032] (1)将所得的肠膜明串珠菌抓3749种子W接种量3%(v/v)无菌接种于薦糖百分比 含量为10%的番茄汁薦糖培养基，30°c，200rpm振荡培养72h，发酵结束后取发酵液，按照下 述测定方法，测得该发酵液中水不溶性葡聚糖的质量百分比含量为0.92%。
[0033] 发酵液中水不溶性葡聚糖的质量百分比含量的测定方法:分别称取发酵液中水不 溶性葡聚糖与发酵液冻干粉末的质量，并计算二者的质量比；其中发酵液中水不溶性葡聚 糖按照下述制备方法制备，发酵液冻干粉末即为用于制备水不溶性葡聚糖的发酵液冻干后 所得粉末。冻干条件为:板层初始溫度-35 °C，冷阱溫度-55 °C，板层装料厚度2.0mm，真空度 20Pa，冻干时间3天。
[0034] 发酵液中水不溶性葡聚糖的制备方法:将发酵液冻干（即冷冻干燥）后，将冻干粉 末与2M的化0H溶液W Ig: 3mL的比例混合室溫浸提化，12，OOOrpm离屯、8min，取上清，用2M的 肥1溶液调节抑至7，15,000巧m离屯、8min取沉淀，冷冻干燥即得水不溶性葡聚糖。
[0035] (2)将发酵液抑调节至7,冷冻干燥后得本实施例的膳食补充剂A。
[0036] 按照下述测定方法，测得本实施例生产的膳食补充剂A中水不溶性葡聚糖的质量 百分比含量为6.43%。
[0037] 膳食补充剂中水不溶性葡聚糖的质量百分比含量的测定方法:分别称取膳食补充 剂中水不溶性葡聚糖与膳食补充剂的质量，并计算二者的质量比；其中，膳食补充剂中水不 溶性葡聚糖由下述方法制备而得。
[0038] 膳食补充剂中水不溶性葡聚糖的制备方法:将膳食补充剂与2M的化0H溶液Wig; 3mL的比例混合室溫浸提化，12，OOOrpm离屯、8min，取上清，用2M的HC1溶液调节pH至7，15， 00化pm离屯、8min取沉淀，冷冻干燥即得水不溶性葡聚糖。
[0039] 2、肠膜明串珠菌抓3749发酵液中水不溶性胞外多糖的单糖组成测定
[0040] (a)多糖水解
[0041] 称取3mg由本实施例所得发酵液制备的水不溶性葡聚糖与2mL 4mol/L TFA(S氣 乙酸，购自Sigma-A 1化ich Co丄LC，美国）充分混合，充化封管，110°C烘箱中水解20h;冷却 后打开盖，加200化甲醇后用化吹干，如此重复加甲醇并