一种内源性益生菌被膜态微胶囊及其制备方法

本发明涉及益生菌制品，具体涉及一种内源性益生菌被膜态微胶囊及其制备方法。

背景技术：

1、益生菌是通过定殖在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物。其主要功能是可以调节宿主黏膜与系统免疫功能，也可以用于调节肠道内菌群平衡，促进营养吸收保持肠道健康，从而产生有利于健康的作用。

2、目前，由于药物的副作用和益生菌所具备的保护肠道黏膜屏障的功能，越来越多的肠胃亚健康人群选择服用益生菌。但益生菌作为一种活性微生物，对环境应激非常敏感，特别对水分活度、氧化还原作用、温度和酸等应激因子最为明显，而制剂质量与活菌数量密切相关，如何使益生菌在加工过程、运输贮存过程和肠胃道耐受性等方面保证高活菌数量，对益生菌制剂的质量非常关键。

3、为了提高益生菌制剂活性益生菌的含量，提高益生菌的耐受性能，研究者发现了对益生菌进行包埋制备微胶囊的有效方法，可以进一步提高益生菌的耐受性能和储存性能。然而现有技术中益生菌的包埋材料多采用果胶、壳聚糖等单一材料，且包埋的方式往往是先将益生菌于体外扩大培养至高浓度后，加入壁材溶液中进行包埋，一方面包埋的壁材存在机械性能差、孔径大等问题，不利于保护微胶囊内部的益生菌，另一方面，这种外源性微胶囊的制备方法不利于益生菌适应微胶囊内部环境，益生菌与微胶囊结构的结合性能较差，不利于益生菌耐受性能和储存性能的提升。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种内源性益生菌被膜态微胶囊及其制备方法，以解决现有益生菌微胶囊制备时采用壁材存在机械性能差、孔径大等，以及外源性制备微胶囊不利于提高益生菌对微胶囊内部环境的适应性，不利于益生菌耐受性能和储存性能提升等的问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种内源性益生菌被膜态微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将海藻酸钠、果胶和分离乳清蛋白溶于水中，搅拌后灭菌，制得包埋壁材溶液；

5、(2)将活化好的益生菌菌液接种于步骤(1)制得的包埋壁材溶液中，震荡后静置消泡，然后将其滴入氯化钙溶液中，进行凝胶，制得微胶囊凝胶；

6、(3)将步骤(2)制得的微胶囊凝胶加入培养基中进行孵育，制得。

7、本发明的有益效果为：本发明通过以海藻酸钠、果胶和分离乳清蛋白混合物作为微胶囊的包埋壁材，采用先将活化后的益生菌包裹制备微胶囊凝胶后再将微胶囊凝胶于培养基中进行孵育的方式进行内源性益生菌被膜态微胶囊的制备。通过复合壁材与内源性益生菌孵育结合的方式，本发明极大的提高了微胶囊的耐受特性，包括热胁迫、渗透压胁迫、冻干胁迫和胃肠道胁迫等；同时还有效的提升了微胶囊在胃液中的溶解性和在肠液中的释放率，提升了微胶囊在不同温度下的储存稳定性。

8、进一步地，步骤(1)中海藻酸钠、果胶、分离乳清蛋白和水的质量体积比为1-5g：1-5g：4-8g：150-250ml。

9、采用上述进一步技术方案的有益效果为：本发明通过海藻酸钠、果胶和分离乳清蛋白三种材料制备包埋壁材，果胶作为包埋材料的一种，在包埋壁材中形成孔隙较大的骨架结构，而分离乳清蛋白与果胶形成协同作用，通过分离乳清蛋白良好的乳化特性，于果胶共同形成致密的网络结构，而海藻酸钠与分离乳清蛋白形成静电作用，提升了包埋壁材各材料之间的相互作用力，有效的提升了包埋壁材的机械强度，进而提高了制得微胶囊的耐热胁迫、渗透压胁迫、冻干胁迫和胃肠道胁迫的特性，提升了微胶囊在不同温度下的储存稳定性。

10、优选地，步骤(1)中海藻酸钠、果胶、分离乳清蛋白和水的质量体积比为3g：3g：6g：200ml。

11、进一步地，步骤(1)中搅拌的转速为200-800rpm，时间为1-5h；灭菌的温度为100-110℃，时间为2-4min。

12、采用上述进一步技术方案的有益效果为：本发明通过较长的搅拌时间使复合壁材的原料均充分溶解，并通过较短的高温灭菌时间，避免了灭菌处理时间过长对材料有效成分产生破坏。

13、优选地，步骤(1)中搅拌的转速为500rpm，时间为3h；灭菌的温度为105℃，时间为3min。

14、进一步地，步骤(2)中益生菌包括乳酸菌。

15、进一步地，步骤(2)中益生菌菌液的接种量为包埋壁材溶液质量的0.8-1.2％。

16、优选地，步骤(2)中益生菌菌液的接种量为包埋壁材溶液质量的1％。

17、进一步地，步骤(2)中震荡的转速为500-2000rpm，时间为1-10min；静置消泡的时间为5-30min；氯化钙溶液的浓度为700-800mmol/l；凝胶的时间为10-30min。

18、采用上述进一步技术方案的有益效果为：本发明将益生菌接种于包埋壁材溶液中后通过快速震荡的方式使其混合充分均匀，消泡后通过在氯化钙溶液中进行快速凝胶，制备方法便捷，制得的微胶囊凝胶大小均匀，适合大规模快速生产。

19、优选地，步骤(2)中震荡的转速为1000rpm，时间为3min；静置消泡的时间为15min；氯化钙溶液的浓度为750mmol/l；凝胶的时间为20min。

20、进一步地，步骤(3)中微胶囊凝胶与培养基的质量体积比为0.8-1.2g：4-6ml，培养基为mrs培养基。

21、优选地，步骤(3)中微胶囊凝胶与培养基的质量体积比为1g：5ml。

22、进一步地，mrs培养基的制备方法为：将48.30g mrs肉汤培养基溶解于1000ml蒸馏水中，121℃高压灭菌15min；mrs肉汤培养基购自奥博生物科技有限公司。

23、进一步地，步骤(3)中孵育的温度为25-30℃，时间为30-40h。

24、优选地，步骤(3)中孵育的温度为28℃，时间为35h。

25、采用上述进一步技术方案的有益效果为：本发明通过将制备好的微胶囊凝胶加入培养基中进行孵育，使其在微胶囊中生长浓度达到1010cfu/g，以制备内源性益生菌被膜态微胶囊，该方法即有效的避免了先培育在包埋时带来的部分益生菌死亡，影响制得微胶囊的实际益生菌携带量，又可以增强益生菌在微胶囊中的生长活力，提升益生菌对微胶囊中生长环境的适应能力，从而有效的提高微胶囊的耐热胁迫、渗透压胁迫、冻干胁迫和胃肠道胁迫的特性，提升微胶囊在不同温度下的储存稳定性。

26、一种内源性益生菌被膜态微胶囊，采用上述的制备方法制得。

27、本发明的有益效果为：相较于常规技术制得的外源性益生菌微胶囊或采用其他壁材制备得到的微胶囊，本发明制得的内源性益生菌被膜态微胶囊具备更强的耐热胁迫、耐渗透压胁迫、耐冻干胁迫和耐胃肠道胁迫的特性，具备更高的在胃液中的溶解度和在肠液中的释放率，具备更好的储存稳定性，同时微胶囊内部的益生菌细胞膜的完整性也维持的更好。

28、上述的内源性益生菌被膜态微胶囊在制备食品饮料、保健品或药物中的应用。

29、本发明具有以下有益效果：

30、(1)本发明提供了一种以海藻酸钠、果胶和分离乳清蛋白混合物作为微胶囊的包埋壁材，采用先将活化后的益生菌包裹制备微胶囊凝胶后再将微胶囊凝胶于培养基中进行孵育的方式进行内源性益生菌被膜态微胶囊的制备方法，制备方法便捷，原料价格低廉，生产速度快，适合大规模快速生产。

31、(2)本发明制得的内源性益生菌被膜态微胶囊大小均匀，具备更强的耐热胁迫、耐渗透压胁迫、耐冻干胁迫和耐胃肠道胁迫的特性，具备更高的在胃液中的溶解度和在肠液中的释放率，具备更好的储存稳定性，同时微胶囊内部益生菌的活力和细胞膜的完整性也维持的更好。