一种麦康凯琼脂培养基的生产工艺

技术领域

本发明涉及培养基生产技术领域，特别是涉及一种麦康凯琼脂培养基的生产工艺。

背景技术

培养基(culture medium)是人工配制的，适合微生物生长、分离鉴别的营养基础，培养基的研制是微生物学领域中一项重要内容。它广泛地应用于医药卫生、食品、化妆品、工农业、环保等众多领域内。近20年来，我国培养基事业有了飞速发展，大大缩短了与发达国家的差距，同时也具有一定的上升空间。目前存在的主要问题有：现有工艺生产的麦康凯琼脂培养基溶解速度慢导致配制后有不溶物，培养基的混合均匀度低及微生物回收率低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种麦康凯琼脂培养基的生产工艺。本发明提供的生产工艺能够加快相关原料的溶解速度，解决培养基配制后有不溶物的问题，同时提高麦康凯琼脂培养基原料的混合均匀度，提高微生物回收率值，从而提升了培养基的品质。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种麦康凯琼脂培养基的生产工艺，包括以下步骤：

将麦康凯琼脂培养基的制备原料球磨2h～3h，得到所述麦康凯琼脂培养基；

球磨时，球与制备原料的质量比为1.0～1.5:1；

所述球磨前包括：将制备原料中的中性红和结晶紫分别粉碎，过150目筛，得到中性红筛下物和结晶紫筛下物。

优选的，将所述结晶紫筛下物与胨混合，得到结晶紫混合物；所述结晶紫筛下物与胨的重量比为1:(9～99)。

优选的，所述球磨的转速为30转/分～50转/分。

优选的，球磨过程中还包括调节pH值为6.9～7.3。

优选的，所述调节pH值的物质包括碳酸钠。

有益效果：

本发明提供了一种麦康凯琼脂培养基的生产工艺，包括以下步骤：将麦康凯琼脂培养基的制备原料球磨2h～3h，得到所述麦康凯琼脂培养基；球磨时，球与制备原料的质量比为1.0～1.5:1；所述球磨前包括：将制备原料中的中性红和结晶紫分别粉碎，过150目筛，得到中性红筛下物和结晶紫筛下物。本发明通过适宜的前处理，球磨时间和球料比，改变溶解速度慢的原料的粒度，提高其溶解速度，最终在配制使用过程中能够与其它原料同步溶解。同时所提供的生产工艺参数能够提高麦康凯琼脂培养基原料的混合均匀度，提高微生物回收率值，从而提升了培养基的品质。

具体实施方式

本发明提供了一种麦康凯琼脂培养基的生产工艺，包括以下步骤：

将麦康凯琼脂培养基的制备原料球磨2h～3h，得到所述麦康凯琼脂培养基；

球磨时，球与制备原料的质量比为1.0～1.5:1；

所述球磨前包括：将制备原料中的中性红和结晶紫分别粉碎，过150目筛，得到中性红筛下物和结晶紫筛下物。

在本发明中，所述麦康凯琼脂培养基的制备原料优选包括以下重量份的组分：胨10份～20份，脱氧胆酸钠1份～4份，乳糖15份～20份，氯化钠3份～8份，琼脂10份～15份，通过150目筛网的中性红0.01份～0.05份，结晶紫混合物0.05～0.25份；优选包括胨15.00份，脱氧胆酸钠2.75份，乳糖16.50份，氯化钠5.00份，琼脂10.62份，粒度为≥150目的中性红0.03份，结晶紫混合物0.10份；所述结晶紫混合物优选包括以下重量份的组分：通过150目筛网的结晶紫1份和胨9～99份。

在本发明中，所述球磨前包括：将中性红和结晶紫分别粉碎，过150目筛，得到中性红筛下物和结晶紫筛下物。本发明通过将粒度大且溶解速度慢的颗粒组分粉碎处理，并过150目筛，不仅可以使大颗粒组分粒度变小，便于后续球磨，而且可以提高大颗粒组分的溶解速度。

得到中性红筛下物和结晶紫筛下物后，本发明优选将所述结晶紫筛下物与胨混合均匀，得到结晶紫混合物；所述结晶紫筛下物与胨的重量比优选为1:(9～99)，进一步优选为1：99。本发明对所述混合的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的混合方式即可。由于结晶紫在麦康凯琼脂培养基中的百分含量较低，本发明先将结晶紫与胨进行混合处理，将结晶紫混合物与其他原料进行球磨，可以使结晶紫混合更均匀。

得到结晶紫混合物后，本发明将所述制备原料球磨2h～3h，得到所述麦康凯琼脂培养基。在本发明中，所述球磨的时间为2h～3h，优选为2.5h；球与制备原料的质量比为1.0～1.5:1，优选为1.2:1；所述球磨的转速优选为30转/分～50转/分，进一步优选为35转/分～40转/分，更优选为36转/分。本发明对所述球磨的装置没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的装置即可。本发明实施例及对比例使用的球磨机优选购自南通友邦机械有限公司，型号为OM-200。

本发明通过将结晶紫，中性红粉碎，改变其粒径，提高溶解速度，最终在配制使用过程中能够与其它原料同步溶解。

本发明通过实验确定了工业化麦康凯琼脂培养基生产过程中最佳的球磨时间和球料比工艺参数。利用本发明提供的生产工艺制备的培养基不仅可以减少培养基原料粒度差异，提升感官度，改善培养基物理性质，而且提高培养基原料的混合均匀度，解决了培养基配制后有不溶物问题，提高了培养基的微生物回收率。

在本发明中，球磨过程中优选还包括调节pH值至6.9～7.3，更优选为调节pH值至7.1～7.3；所述调节pH值的物质优选包括碳酸钠；所述调节的频率优选为每隔0.5h调节一次。

利用本发明所述生产工艺制备的麦康凯琼脂培养基不仅可以提高混合均匀度，与水配制后物料全部溶解时间短，且培养基的微生物回收率高。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种麦康凯琼脂培养基的生产工艺进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种麦康凯琼脂培养基，由以下步骤制备得到：

1)将中性红和结晶紫分别通过高效粉碎机进行粉碎至能通过150目筛网，备用；

2)将粉碎后的结晶紫与大豆胨按1:99的重量比进行稀释混合，混合时间20min，制成结晶紫混合物；

3)按重量份数计，将大豆胨15.00份，脱氧胆酸钠2.75份，乳糖16.50份，中性红0.03份，氯化钠5.00份，琼脂10.62份和结晶紫混合物0.10份，加入装有60份不锈钢球(即球料比为1.2:1)的球磨罐中，在转速为36转/分下球磨2.5h，得到麦康凯琼脂培养基；生产过程中每隔0.5h用碳酸钠调节pH值，pH值控制在7.1～7.3。

实施例2

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤3)中的球磨时间为2h。

实施例3

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤3)中的球磨时间为3h。

对比例1

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤1)为：将中性红和结晶紫分别通过高效粉碎机进行粉碎至能通过50目且不通过100目筛网，备用。

对比例2

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤1)为：将中性红和结晶紫分别通过高效粉碎机进行粉碎至能通过100目且不通过150目筛网，备用。

对比应用例1

测定实施例1、对比例1和对比例2制备的麦康凯琼脂培养基的溶解速度，具体方法如下：

称取5g样品，加100mL纯化水，加热煮沸，冷却至60℃，将样品倒入培养皿中，待样品凝固后，观察结晶紫和中性红是否全部溶解；煮沸时间分别为1min、3min和5min，若煮沸1min的样品凝固后结晶紫和中性红全部溶解，则无需进行煮沸3min和5min的实验，若煮沸3min的样品凝固后结晶紫和中性红全部溶解，则无需进行煮沸5min的实验。结果见表1。

表1不同样品的溶解性结果

注：表1中的“-”表示未进行后续实验。

由表1可知，通过高速粉碎机将pH指示剂中性红，抑菌剂结晶紫粉碎后能够加快其溶解速度；使用粉碎粒度在能通过150目的中性红和结晶紫制得的成品培养基配制后中性红和结晶紫能够与其它原料同步溶解。

对比例3

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤3)中的60份不锈钢球替换为25份不锈钢球，即球料比为0.5:1。

对比例4

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤3)中的60份不锈钢球替换为95份不锈钢球，即球料比为1.9:1。

对比应用例2

测定实施例1、对比例3和对比例4制备的麦康凯琼脂培养基的粒度分布和通过各区间筛网目数的重量占比。

测定方法：参照中国药典《粒度和粒度分布测定法》称取200g供试品，置规定号的筛网中(筛下配有密合的接收容器)，筛上加盖。按水平方向旋转振摇5分钟，并不时在垂直方向轻叩筛。取筛下的颗粒及粉末，称定重量，计算其所占比例(％)。

测定结果见表2，计算结果见表3和表4。

表2不同球料比的样品通过各区间筛网目数的重量

表3不同球料比的样品通过各区间筛网目数的重量占比

表4不同球料比对粒度分布(重量占比)的影响(单位：％)

由表3和表4可知，球料比为0.5:1时制备的样品中未通过60目筛网的颗粒占比最大，为5.2％，通过100目未通过200目筛网的样品球料比0.5:1的占比70.8％，球料比1.2:1的占比78.8％，球料比1.9:1的占比76.0％，说明球料比1.2:1和1.9:1的样品粒度分布较球料比0.5:1的更集中。比较球料比1.2:1和球料比1.9:1制备的两个样品的粒度分布，粒度小于0.25mm，小于0.18mm，小于0.15mm的占比基本一致；粒度小于0.125mm的样品球料比1.2:1的占比77.7％，球料比1.9:1的占比63.6％，粒度小于0.095mm的样品球料比1.2:1的占比33.1％，球料比1.9:1的占比22.1％，说明球料比为1.9:1的研磨能力不如球料比为1.2:1的研磨能力好，球料比为1.2:1时样品研磨的更细，有助于样品的溶解。出现这个原因可能是罐内球体过多，粉体不能均匀的分散，影响了研磨效果以及混合均匀度。根据粒度分布检测结果，选择球料比为1.2:1作为生产工艺参数。

在选择球料比为1.2:1作为生产工艺参数基础上，适当扩宽工艺参数范围，增加球料比为1.0:1和1.5:1参数下制备的样品粒度和粒度分布测定。测试方法同上。

实施例4

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤3)中的60份不锈钢球替换为50份不锈钢球，即球料比为1.0:1。

实施例5

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤3)中的60份不锈钢球替换为75份不锈钢球，即球料比为1.5:1。

采用对比例应用例2中的方法测定实施例1、实施例4和实施例5的粒度分布，测定结果见表5。

表5球料比对粒度分布(重量占比)的影响(单位：％)

由表5可知，球料比为1.0:1，1.2:1，1.5:1制备的样品过筛后，各级别粒度下的粒度分布数值相差不大，故可在球料比为1:1.2的基础上扩宽球料比的参数范围，既球料比参数在1.0～1.5:1区间较优。

对比应用例3

根据《中国药典》2020版四部通则1106非无菌产品微生物限度检查：控制菌检测法，测定实施例1(球料比1.2:1)、对比例3(球料比0.5:1)、对比例4(球料比1.9:1)、实施例4(球料比1.0:1)和实施例5(球料比1.5:1)制备的麦康凯琼脂培养基的微生物回收率，测定结果见表4。

表6样品微生物检测结果表

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备注：

由表4可知，通过球料比为0.5:1，1.0:1，1.2:1，1.5:1，1.9:1制备的五个样品，大肠埃希氏菌CMCC(B)44102的回收率分别是0.87，0.93，0.99，0.76，0.53；实施例一(球料比为1.2:1)的回收率高于实施例4(球料比为1.0:1)高于对比例3(球料比为0.5:1)高于实施例5(球料比为1.5:1)高于对比例4(球料比为1.9:1)；乙型副伤寒沙门菌CMCC(B)50094的回收率分别是0.94，1.13，1.17，1.21，0.86；实施例5(球料比为1.5:1)的回收率高于实施例一(球料比为1.2:1)高于实施例4(球料比为1.0:1)高于对比例3(球料比为0.5:1)高于对比例4(球料比为1.9:1)；实施例1、实施例4、实施例5、对比例3和对比例4的样品均能抑制金黄色葡萄球菌CMCC(B)26003，抑制能力相同。不同球料比制备的培养基对应的微生物回收率结果不同，分析原因球料比能影响物料的粒度分布，粒度分布影响物料混合均匀度，进而影响微生物回收率。通过上述结果，结合粒度分布的结果，选择球料比为1.0～1.5:1作为生产工艺参数。

对比例5

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，唯一区别在于，步骤3)中的球磨时间为0.5h。

对比例6

一种与实施例1相似的麦康凯琼脂培养基，步骤3)中的球磨时间为1.5h。

对比应用例4

采用对比例应用例2中的方法，测定实施例1、实施例2、实施例3、对比例5和对比例6制备的麦康凯琼脂培养基的各区间筛网目数的重量占比，测定结果见表5。

表5不同球磨时间的样品通过各区间筛网目数的重量占比

由表5可知，球磨0.5h，样品中存在未通过35目(孔径0.50mm)筛网的大颗粒；通过100目未通过200目筛网的样品球磨0.5h占比63.6％，球磨1.5h占比69.3％，球磨2h，球磨2.5h，球磨3.0h占比均大于70％，球磨2h占比74.8％球磨2.5h占比为78.8％，球磨3h占比为78.8％；说明球磨2.5h和球磨3h样品的粒度分布更集中。

对比应用例5

根据《中国药典》2020版四部通则1106非无菌产品微生物限度检查：控制菌检测法，测定实施例1、实施例2、实施例3、对比例5和对比例6制备的麦康凯琼脂培养基的微生物回收率，测定结果见表6。

表6样品微生物检测结果表

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由表6可知，球磨0.5h制备的样品微生物回收率整体偏低；球磨1.5h制备的样品大肠埃希氏菌CMCC(B)44102的回收率，乙型副伤寒沙门菌CMCC(B)50094的回收率均＜1，球磨2h，2.5h，3h的样品微生物回收率＞1。

通过目测可以观察到实施例1(球磨2.5h)，实施例2(球磨2h)，实施例3(球磨3h)的样品相对对比例5(球磨0.5h)，对比例6(球磨1.5h)粒度更均一，感官指标更好。且将等量的实施例1、对比例5和对比例6的三个样品同时加入等量的纯化水中，实施例1全溶速度更快。故选择球磨2.5h作为生产工艺参数。

考虑节能环保，降低成本等因素，本工艺球磨时间可选择2h～3h。

综上所述，利用本发明提供的生产工艺制备的麦康凯琼脂培养基不仅能减少培养基原料粒度差异，提升感官度，改善培养基物理性质，而且可以提高培养基原料的混合均匀度，解决培养基配制后有不溶物问题，提高培养基的微生物回收率。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。