干酪乳杆菌微胶囊的制备及应用

发布时间：2020-06-02 23:46

【摘要】：益生菌通过改善宿主肠道内微生物菌群的平衡,促进人体健康,但益生菌对人体内胃酸和胆汁盐等环境耐受性差,通过胃肠道存活率降低,从而影响其在肠道定植及益生功能的发挥。微胶囊技术能有效保护菌体抵抗外界不良环境的影响,壁材选择是制备益生菌微胶囊的关键,单一壁材制备益生菌微胶囊的保护效果不理想,使用复配的壁材可作为增强其保护效果的有效策略。本课题以壳聚糖和结冷胶为壁材,利用壳聚糖带正电、结冷胶带负电的特性,通过聚电解质络合作用形成凝胶制备干酪乳杆菌L61微胶囊,优化制备工艺,以提高包埋效果;在此基础上研究干酪乳杆菌L61微胶囊对酸、热、胆盐的耐受性及贮存稳定性,扫描电镜、X-射线衍射、红外光谱、热重分析对其进行表征;将所制备的益生菌微胶囊应用于石榴汁、橙汁、酸奶及乳饮料中,考察其贮存稳定性。研究结论如下:1.以活菌数和包埋率为指标,单因素试验及响应面法优化得到制备干酪乳杆菌L61微胶囊的工艺条件为:壳聚糖浓度0.51%、pH 4.5,结冷胶浓度1.52%,菌悬液与结冷胶体积比1:6,菌胶与壳聚糖体积比1:4,搅拌时间40min,此条件下制备干酪乳杆菌L61微胶囊的包埋率为89.20%,活菌数9.90log CFU/g。选用结冷胶对壳聚糖-结冷胶干酪乳杆菌L61微胶囊进行双层包埋,制备的微胶囊活菌数为9.89 log CFU/g。2.研究了单、双层干酪乳杆菌L61微胶囊对胃液(pH 1.2和2.0)、胆盐(1%和2%)和热(55°C、60°C、65°C)的耐受性,在室温、4°C及-18°C下的贮存稳定性。结果表明,微胶囊可显著提高干酪乳杆菌L61对模拟胃液、胆盐及热的耐受性。与单层微胶囊相比,双层微胶囊的保护效果更佳。贮存试验结果表明,单、双层干酪乳杆菌L61微胶囊于-18°C下贮存28d,活菌数分别下降0.26log和0.16log CFU/g,贮存效果佳;模拟胃液处理2h后,单、双层微胶囊包埋的干酪乳杆菌L61的存活率比对照组分别提高了31.2%、43.5%,表明微胶囊对干酪乳杆菌L61的保护作用显著。在肠液中,单层及双层包埋的干酪乳杆菌L61均在90min时得到最大释放。3.扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)对干酪乳杆菌L61微胶囊表征结果显示:制备的湿态壳聚糖-结冷胶微胶囊呈球形结构,表面光滑。真空干燥后,微胶囊表面出现褶皱,形状不规则。SEM观察发现,干酪乳杆菌L61均匀分布于微胶囊的内部。相比于单层微胶囊,双层微胶囊表现出更为致密和紧凑的形态。FTIR、XRD、TG表征发现,壳聚糖与结冷胶分子间形成的氢键是干酪乳杆菌L61微胶囊形成的主要结合力,且形成的微胶囊热稳定性增强。4.干酪乳杆菌L61微胶囊的应用研究表明,在4°C及室温下,添加有游离及单、双层微胶囊化的干酪乳杆菌L61的石榴汁、橙汁、乳饮料和酸奶的活菌数均呈不同幅度的下降趋势,含游离干酪乳杆菌L61的活菌数下降幅度最大,含双层微胶囊包埋的干酪乳杆菌L61的活菌数下降幅度最小。微胶囊化可明显保护其益生菌活性,延长食品贮存时间。通过对干酪乳杆菌L61微胶囊制备工艺的优化,提高了其对不良环境的耐受性和稳定性,表征其微观形态及结构,为益生菌微胶囊的制备及应用提供技术参考。
【图文】：

工艺流程图,挤压法,微胶囊,工艺流程

胶囊胶囊概述胶囊技术是指以可成膜的聚合物材料为囊壁，通过化学法、物理法或物体或液体等核心物质进行包埋和固化，并在特定条件下可以控制芯材释胶囊的作用体现在保护物质免受环境的影响，降低毒性，提高芯材的稳道[29-31]、颜色和气味，隔离组分，延长挥发性物质储存时间，控制释放胶囊通常是直径为几微米到几毫米的微球，微胶囊的尺寸，结构和形状的材料和微胶囊化技术[33]。生菌微胶囊的制备方法生菌细胞较为敏感，益生菌微胶囊的制备需在温和条件下进行，以确保细胞的完整性及高活力。所制备的微球也必须具有良好的机械稳定性，过程中的搅拌破损，保证益生菌正常的生长和长期培养[34]。目前，主要雾干燥、乳化、复合凝聚等方法制备微胶囊[35-37]。每种方法都有其自何特定方法的选择都是基于其应用而定。以下是几种常用的微胶囊制备方挤压法

工艺流程图,乳化法,微胶囊,工艺流程

陕西科技大学硕士学位论文成的细胞损伤最小，，益生菌细胞存活率较高。挤压法的制备过程如图得胶囊的尺寸取决于孔的直径，出口与硬化溶液之间的距离，胶体混合速以及聚合物溶液的浓度和温度[4,39]。Ozer[40]将嗜酸乳杆菌和双歧杆菌埋于海藻酸盐中，所制备的微胶囊粒径 200-300μm，将微胶囊添加到奶，微胶囊包埋的活菌数比未包埋的活菌数高出 2 个对数值。乳化法
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.3

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