益生菌微胶囊壁材及制备方法，益生菌微胶囊及制备方法

本技术属于益生菌，尤其涉及一种益生菌微胶囊壁材及制备方法，益生菌微胶囊及制备方法。

背景技术：

1、益生菌是一种能够在肠道定植并对宿主产生有益作用的活性微生物。随着生活水平的不断提高，人们越来越意识到肠道菌群对健康的重要性，益生菌产品也变得越来越受欢迎。食品中益生菌的功效取决于产品中活菌的数量。为了发挥益生菌的益生作用，一般认为产品中的益生菌需要保持一定程度的活性和代谢稳定性，最终定植在宿主肠道中的活菌数量不应低于106cfu/g。然而，在食品加工、贮藏、运输、消化过程中，益生菌易受加工和运输条件(热处理、ph、添加剂等)、贮藏条件(温度、湿度、氧含量等)、消化系统(胃酸、胆盐、酶等)等不利因素的影响，导致益生菌活性和数量下降，从而导致进入肠道定植的活菌数量低于理论上能够发挥益生菌作用的最低值。

2、微胶囊是保护益生菌在胃肠道运输过程中的有效技术，微胶囊化益生菌可增强细菌对不利环境的抵抗力，提高细菌在肠道内的存活率，真正发挥益生菌的健康作用。尽管现有的多种微胶囊技术已经证实可对益生菌起到一定的保护作用，但是现有研究多着眼于改变壁材和微胶囊技术，极少研究益生菌微胶囊的耐热性调控机制。事实上，当益生菌微胶囊应用到乳制品、果汁、谷物等食品的过程中，不可避免地需要经过食品杀菌流程，益生菌在高温条件下极易失活，如若微胶囊能有效抵抗杀菌的高温条件对益生菌造成的损伤，那么益生菌产品对宿主的益生效果也将得到极大改善，也能对常温益生菌包埋技术奠定基础，有助于非低温乳制品的配方设计和生产及功能活性的开发。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种益生菌微胶囊壁材及制备方法，益生菌微胶囊及制备方法，旨在一定程度上解决现有益生菌微胶囊壁材对益生菌的保护效果有限，难以承受高温杀菌等食品加工工艺的问题。

2、为实现上述申请目的，本技术采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供一种益生菌微胶囊壁材的制备方法，包括以下步骤：

4、制备包含还原多糖、植物蛋白和水的混合溶液；其中，所述还原多糖包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、葡聚糖、iota型卡拉胶中的至少一种；所述植物蛋白包括大豆分离蛋白；

5、对所述混合溶液进行第一次喷雾干燥，得到混合粉末；

6、使所述混合粉末进行美拉德反应，得到益生菌微胶囊壁材。

7、在一些可能的实现方式中，所述混合溶液中，所述植物蛋白和所述还原多糖的质量比为(3～1)：(1～3)。

8、在一些可能的实现方式中，所述混合溶液中，所述植物蛋白的质量百分浓度为0.3％～0.8％；所述还原多糖的质量百分浓度为0.8％～1.5％。

9、在一些可能的实现方式中，所述混合溶液的ph值为8～10。

10、在一些可能的实现方式中，所述混合溶液中，所述植物蛋白和所述还原多糖的质量比为1：(2～3)。

11、在一些可能的实现方式中，所述混合溶液的ph值为8～9，所述植物蛋白的质量百分浓度为0.4％～0.6％；所述还原多糖的质量百分浓度为1％～1.2％。

12、在一些可能的实现方式中，调节所述混合溶液的ph值的试剂包括hcl、naoh、koh中的至少一种。

13、在一些可能的实现方式中，制备所述混合溶液的步骤包括：将所述还原多糖溶解于去离子水中后，添加所述植物蛋白进行溶解，得到所述混合溶液。

14、在一些可能的实现方式中，所述第一次喷雾干燥的步骤包括：在入口温度为120℃～140℃，出口温度为70℃～80℃，进料流速为5ml/min～7ml/min的条件下，将所述混合溶液进样进行喷雾干燥，得到所述混合粉末。

15、在一些可能的实现方式中，进行所述美拉德反应的步骤包括：使所述混合粉末在温度为60℃，相对湿度为79％的条件下，反应1h～48h，得到所述益生菌微胶囊壁材。

16、在一些可能的实现方式中，所述第一次喷雾干燥的条件包括：在入口温度为130℃，出口温度为75℃，进料流速为5ml/min～7ml/min的条件下进行。

17、在一些可能的实现方式中，所述美拉德反应的反应时长为6h～24h。

18、在一些可能的实现方式中，所述还原多糖包括羧甲基纤维素钠，所述植物蛋白包括大豆分离蛋白。

19、第二方面，本技术提供一种益生菌微胶囊壁材，所述益生菌微胶囊壁材根据上述的益生菌微胶囊壁材的制备方法制得。

20、第三方面，本技术提供一种益生菌微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

21、根据上述的益生菌微胶囊壁材的制备方法，制得所述益生菌微胶囊壁材；

22、将所述益生菌微胶囊壁材配制成壁材溶液，与益生菌悬浮液进行混合，得到混合浆料；

23、对所述混合浆料进行第二次喷雾干燥，使所述益生菌微胶囊壁材包覆益生菌形成完整的封装层，得到益生菌微胶囊。

24、在一些可能的实现方式中，所述壁材溶液中，溶剂为去离子水，浓度为0.5％w/v～1％w/v。

25、在一些可能的实现方式中，所述益生菌悬浮液中，益生菌选自双歧杆菌属。

26、在一些可能的实现方式中，所述益生菌悬浮液中，益生菌的浓度为不低于9.6×109cfu/ml。

27、在一些可能的实现方式中，所述壁材溶液与所述益生菌悬浮液的混合体积比为(3～15)：1。

28、在一些可能的实现方式中，所述第二次喷雾干燥的步骤包括：在入口温度为115℃～120℃，出口温度为65℃～70℃，进料流速为8ml/min～10ml/min的条件下，将所述混合浆料进样进行喷雾干燥，得到所述益生菌微胶囊。

29、在一些可能的实现方式中，所述壁材溶液与所述益生菌悬浮液的混合体积比为(6～8)：1。

30、在一些可能的实现方式中，所述益生菌悬浮液选自活化3代的乳双歧杆菌。

31、在一些可能的实现方式中，所述益生菌微胶囊的颗粒平均粒径大小为1μm～10μm。

32、在一些可能的实现方式中，一个所述益生菌微胶囊中包含有多个益生菌菌体。

33、第四方面，本技术提供一种益生菌微胶囊，所述益生菌微胶囊根据上述的益生菌微胶囊的制备方法制得。

34、本技术第一方面提供的益生菌微胶囊壁材的制备方法，一方面，以还原多糖和植物蛋白为原料，其中，植物蛋白包括大豆分离蛋白，是以低温脱溶大豆粕为原料生产的植物蛋白，价格低廉且含有丰富的蛋白质和其他营养成分，同时具有良好的生物相容性，可以减少对肠道的刺激和不适，提高益生菌微胶囊的耐受性和安全性。还能有效地阻隔氧气、水分和有害物质，保持益生菌胶囊内部环境的稳定性，延长益生菌的存活期。还原多糖包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、葡聚糖、iota型卡拉胶中的至少一种，具有良好的保水性、稳定性和生物相容性，能够提高蛋白颗粒的静电斥力，减少沉淀，提高益生菌微胶囊壁材的稳定性。另一方面，对包含还原多糖、植物蛋白和水的混合溶液，依次进行喷雾干燥和美拉德反应，还原多糖和植物蛋白发生美拉德反应后，植物蛋白的二级结构发生明显变化，蛋白质分子发生拉伸，游离氨基酸含量降低，疏水基团暴露出来，使得反应产物益生菌微胶囊壁材的溶解性、热稳定性、环境稳定性等均得到提高。因而，制得的益生菌微胶囊壁材应用于益生菌微胶囊中，不但对益生菌表现出更高的包封率，而且使得益生菌微胶囊具有优异的贮藏稳定性，对胃肠道环境耐受性高，并且具有优异的热稳定性，对益生菌的保护效果好，能够承受高温杀菌等食品加工工艺。

35、本技术第二方面提供的益生菌微胶囊壁材采用还原多糖和植物蛋白为原料，通过上述喷雾干燥和美拉德反应制得，制得的益生菌微胶囊壁材的溶解性、热稳定性、环境稳定性等均得到提高。将益生菌微胶囊壁材应用于益生菌微胶囊中，不但对益生菌表现出更高的包封率，而且使得益生菌微胶囊具有优异的贮藏稳定性，对胃肠道环境耐受性高，并且具有优异的热稳定性，对益生菌的保护效果好，能够承受高温杀菌等食品加工工艺。

36、本技术第三方面提供的益生菌微胶囊的制备方法，将上述益生菌微胶囊壁材溶液与益生菌悬浮液制成混合浆料后，进行喷雾干燥，在喷雾干燥过程中益生菌微胶囊壁材自组装并包覆益生菌形成完整的封装层，形成以益生菌为芯材，益生菌微胶囊壁材为封装壳层的益生菌微胶囊。喷雾干燥制得的益生菌微胶囊颗粒表面粗糙度显著增加，这可能是由于糖苷引入导致的空间结构改变。另外，由于喷雾干燥塔不是微射流干燥塔，喷雾干燥的雾化过程会导致液滴快速蒸发，而颗粒会收缩，导致颗粒大小不一，整体尺寸减小，出现典型的喷雾干燥样品凹形构象。不但对益生菌表现出更高的包封率，而且使得益生菌微胶囊具有优异的贮藏稳定性，对胃肠道环境耐受性高，并且具有优异的热稳定性，对益生菌的保护效果好，能够承受高温杀菌等食品加工工艺。

37、本技术第四方面益生菌微胶囊，具有优异的贮藏稳定性，对胃肠道环境耐受性高，并且具有优异的热稳定性，对益生菌的保护效果好，能够承受高温杀菌等食品加工工艺。