CN109198651A - 一种和合益生素的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种和合益生素的制备方法，属于益生菌制剂制备技术领域。本发明利用益生元(功能性低聚糖类)容易吸湿变黏的特性，简单高效地实现了益生菌在益生元颗粒表面和/或内部的有效粘附并且实现了对益生菌的裹缚，从而使益生菌处于厌氧微环境，有利于益生菌的长期保存。本发明利用流化床或沸腾床造粒技术，有效地实现了益生菌、益生元和/或其他功能性辅料之间的均匀分散混合，同时采用调节空气湿度的方式来实现对益生元的加湿和最终益生菌制剂的干燥，条件温和，避免了传统干燥工艺造成的益生菌灭活作用。本发明的制备方法符合资源节约型、环境友好型的生产需求，有助于促进益生菌复合制剂的高效生产和制备。
Description
技术领域
本发明涉及一种和合益生素的制备方法，属于益生菌制剂制备技术领域。
背景技术
益生菌(probiotics)是指能够促进肠内菌群生态平衡，对宿主起有益作用的活的微生物制剂。摄取适量的益生菌，对食用者的身体健康能发挥有效作用，它们可以增强和保持肠道的自然平衡，也对免疫系统的平衡起着至关重要的作用。益生元(prebiotics)是一种非消化性的食品添加剂，能够作为底物被肠道正常菌群利用，并且能选择性刺激结肠内一种或几种细菌的生长或增加其活性，对宿主健康有益。益生元多数为寡糖，常见的有菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖、异麦芽低聚糖、大豆低聚糖和乳果糖等，天然存在于许多高纤维食物中，包括某些水果、蔬菜和谷物等。益生元能刺激利用糖类细菌(包括双歧杆菌和乳酸菌等)的增殖，从而促进有机酸的释放并进而产生抗菌的酸性环境，抑制肠道病原体的生长。益生元还可以通过增加与健康有益的细菌活性，来改善人体肠道微生物的生态平衡。
通过一定的技术手段，将益生菌与益生元和/或其他诸如维生素以及微量元素等混合制备成合生元混合制品，利用益生元来促进益生菌在人体肠道内的增殖，减少肠道有害菌，从而优化肠道菌群平衡，不仅可以发挥益生菌的生理活性，同时还可以选择性地增加该益生菌的数量，使其作用更显著持久。
目前市面上虽然也有一些针对补充益生元和益生菌的保健产品，但是往往存在益生元和益生菌种类较为单一，二者的生物利用率不高，且在长期保存过程中，益生菌存在失活等问题，从而导致所述的保健产品功效不够显著，不能很好的满足消费者的健康需求。此外，国内也有很多关于益生菌和益生元复合制剂制备的专利报道，诸如CN 104435283 B“一种添加有益生元的益生菌微胶囊及制备方法”、CN 107468716 B“一种益生菌和益生元复方制剂及其加工方法”以及CN 107115364 B“一种复合益生菌及其制备方法”等。但是上述专利所采用的工艺仅为简单的混合以及充填等，受限于益生菌、益生元以及其他辅料颗粒大小、形态不一，上述工艺并不能充分地将益生菌、益生元以及其他辅料混合均匀；并且益生菌只是简单地分散在益生元和辅料中，起不到隔绝氧气等保护作用，在长期保存过程中，容易失活。
因此，亟需开发一种简单高效、能实现益生菌与益生元以及其他辅料均匀混合并且能对益生菌施以保护作用的益生菌复合制剂健康产品制备工艺，从而更好地满足消费者对健康的需求。
发明内容
针对现有益生菌复合制剂存在的混合不均匀、缺乏对益生菌厌氧保护作用导致的保质时间短，活性低等问题，本发明创造性借助益生元(功能性低聚糖)自身所特有的易吸湿溶融的性质，通过调节空气湿度使得益生元的颗粒表面分子吸湿发黏，从而实现对益生菌和其他功能性辅料的高效粘附和包裹。本发明目的在于简单高效地实现益生菌、益生元和其他功能性辅料之间的均匀混合、包裹甚至包埋，对益生菌施以一定的保护作用，同时使产品处于一定粒径范围的颗粒状态，增加产品的稳定性、流动性、均匀性、分散性，弥补传统益生菌复合制剂健康产品制备工艺中的不足。
本发明的一种和合益生素的制备方法，所述技术方案如下：
一种和合益生素，其有效成分为：益生菌、益生元和/或其他功能性辅料。
所述益生菌为目前市面上已有的各种类益生菌(包埋或不包埋)及其制剂产品，包括但不限于：鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌等。
所述益生元为目前市面上已有的各类益生元及其产品，包括但不限于：低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、水苏糖以及乳果糖等。
所述功能性辅料为目前市面上已有的各类功能性成分及其产品，包括但不限于：维生素及其产品、抗氧化剂及其产品、咖啡因以及微量元素等。
上述益生菌、益生元以及功能性辅料均为食品级。
上述和合益生素的制备方法，可由以下几种工艺路线实现：
工艺路线一：
(1)将1所述的益生元和/或功能性辅料混合/或不混合，置于造粒机物料容器中；
(2)持续通入一定湿度的空气，使上述(1)中的物料沸腾悬浮；
(3)将1所述的益生菌(干燥粉末状)从造粒机物料容器顶部喷洒；
(4)待步骤(3)益生菌菌粉喷洒完成后，停止通入步骤(2)所述的湿空气，转为通入干燥的空气，将容器内的物料(益生菌、益生元和/或功能性辅料复合物)干燥。
工艺路线二：
(1)将1所述的益生菌、益生元和/或功能性辅料混合/或不混合，置于造粒机物料容器中；
(2)持续通入一定湿度的空气，使上述(1)中的物料沸腾悬浮；
(3)停止通入步骤(2)所述的湿空气，转为通入干燥的空气，将容器内的物料(益生菌、益生元和/或功能性辅料复合物)干燥。
上述工艺路线一和工艺路线二中，所采用的造粒机为沸腾床或流化床中的任何一种；
上述工艺路线一和工艺路线二中，步骤(2)所述的湿空气，其相对湿度范围为30％-80％；
上述工艺路线一中步骤(4)和工艺路线二中步骤(3)所述的干空气，其相对湿度范围为0％-20％。
上述均匀混合后的益生菌、益生元和/或功能性辅料复合物经或不经后续包埋、充填、以及压片等操作，即为最终产品。
所述最终产品形式包括但不限于：粉末、压片、颗粒以及微胶囊等。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明利用益生元(功能性低聚糖类)颗粒表面分子容易吸湿溶融发黏的特性，简单高效地实现了益生菌在益生元颗粒表面和/或内部的有效粘附；
(2)本发明中益生元(功能性低聚糖类)吸湿变黏后还可以实现对益生菌的裹缚，从而在一定程度上保持益生菌处于厌氧微环境，有利于益生菌的长期保存；
(3)本发明利用流化床或沸腾床造粒技术，有效实现了益生菌、益生元和/或其他功能性辅料之间的均匀分散混合，有效解决了传统益生菌复合制剂健康产品制备工艺中的不足；
(4)本发明采用调节空气湿度的方式实现益生菌在益生元颗粒表面和/或内部的高效粘附和/或裹缚以及益生菌混合制剂最终的干燥，该方法所采用的条件温和，避免了传统干燥工艺中所造成的益生菌失活等问题。
(5)本发明的制备方法符合资源节约型、环境友好型的生产需求，为促进益生菌复合制剂的高效生产和制备提供了有益的借鉴和参考。
附图说明
图1为本发明的一种和合益生素制备方法及其原理的示意图。
具体实施方案
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1：沸腾床造粒(工艺路线一)
将100份市售的低聚木糖干燥粉末(益生元)与0.1份的叶黄素(功能性辅料)混合后，倒入沸腾床造粒机中，通入相对湿度为50％的湿空气，使得益生元(低聚木糖)和功能性辅料(叶黄素)处于分散悬浮状态；
随后从造粒机顶部或侧面将1份的双歧杆菌菌粉均匀喷洒到上述处于悬浮状态的物料中。持续通入相对湿度为50％的空气，保持上述三种物料处于悬浮分散状态，随着时间的延长，低聚木糖粉末颗粒的表面分子逐渐吸湿发黏，此时会将双歧杆菌和叶黄素混合物粘附包裹在一起，形成更大的颗粒。当上述颗粒直径达到要求后，停止通入湿空气，改为连续通入相对湿度为10％的干燥空气进行干燥，直至得到的益生菌、益生元和叶黄素的混合制剂颗粒水分活度为0.15。该过程对益生菌的副作用很小，益生菌存活率＞95％。
上述双歧杆菌、低聚木糖和叶黄素的混合粉末可直接袋装成产品，经18个月的常温保藏，益生菌的存活率＞80％，远高于目前传统益生菌20-30％的存活率。
实施例2：流化床造粒(工艺路线二)
将200份市售的低聚半乳糖干燥粉末(益生元)与1份的叶黄素(功能性辅料)以及1份的鼠李糖乳杆菌份混合后，倒入流化床造粒机中，通入湿度为65％的空气，使得低聚半乳糖、叶黄素以及鼠李糖乳杆菌处于分散悬浮状态；
持续通入湿度65％的湿空气直到低聚半乳糖粉末颗粒表面处于溶融发黏状态，此时低聚半乳糖颗粒会将鼠李糖乳杆菌和叶黄素粘附包裹在一起，形成更大的颗粒。当颗粒粒径达到要求后，停止通入湿空气，切换为连续通入相对湿度为15％的干燥空气，直至得到的益生菌、益生元和叶黄素的混合制剂颗粒水分活度为0.2。该过程对益生菌的副作用很小，益生菌存活率＞90％。
可将上述鼠李糖乳杆菌、低聚半乳糖和叶黄素的混合粉末直接包装成产品，也可进一步经沸腾床造粒或胶囊化后密封包装。经18个月的常温保藏，益生菌的存活率＞50％，远高于目前传统益生菌20-30％的存活率。
实施例3：
将100份市售的低聚木糖干燥粉末、100份市售的低聚异麦芽糖干燥粉末和5份市售的菊粉干燥粉末(益生元)混合后，倒入沸腾床造粒机中，通入相对湿度为75％的空气，使得上述物料处于分散悬浮状态。
随后从造粒机设备的顶部或侧面将3份的双歧杆菌菌粉和2份的鼠李糖乳杆菌菌粉均匀喷洒到上述处于悬浮状态的物料中，持续通入湿度75％的湿空气直到低聚木糖、低聚异麦芽糖和菊粉粉末颗粒表面处于溶融发黏状态，从而将双歧杆菌和鼠李糖乳杆菌粘附包裹在一起，形成更大的颗粒。
当上述颗粒直径达到要求后，停止通入湿空气，改为连续通入相对湿度为17％的干燥空气进行干燥，直至得到的益生菌和益生元的混合制剂颗粒水分活度为0.18。该过程对益生菌的副作用很小，益生菌存活率＞90％。
可将进一步将上述益生菌混合粉末制成益生菌压片，密封保存。经18个月的常温保藏，益生菌的存活率仍可达到约65％。
实施例4：
将100份市售的低聚木糖干燥粉末(益生元)倒入沸腾床造粒机中，通入相对湿度为50％的湿空气，使得益生元(低聚木糖)处于分散悬浮状态；
随后从造粒机顶部或侧面将0.5份的双歧杆菌菌粉均匀喷洒到上述处于分散悬浮状态的低聚木糖粉末物料中。持续通入相对湿度为50％的空气，保持上述物料处于悬浮分散状态。随着时间的延长，低聚木糖粉末颗粒表面逐渐吸湿发黏，将双歧杆菌粉粘附包裹在一起，形成更大的颗粒。当上述颗粒直径达到要求后，停止通入湿空气，改为连续通入相对湿度为10％的干燥空气进行干燥，直至得到的益生菌、益生元和叶黄素的混合制剂颗粒水分活度为0.15。该过程对益生菌的副作用很小，益生菌存活率＞95％。
继续保持通入相对湿度为10％的干燥空气，使物料处于悬浮状态，按喷洒双歧杆菌菌粉的方法喷洒20份的巧克力浆，在双歧杆菌菌粉和低聚木糖混合颗粒的表面包裹一层巧克力，进一步提高益生菌复合制剂的稳定性和可食用性。喷涂过程中益生菌存活率＞85％。
可直接将上述产品袋装充填。经18个月的保藏，益生菌的存活率仍超过80％。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，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，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (8)
1.一种和合益生素，其特征在于，其有效成分为益生菌、益生元和/或其他功能性辅料的组合；
所述益生菌为目前市面上已有的各类益生菌(包埋或不包埋)及其制剂产品，产品形式为干燥粉末或细小颗粒状态。包括但不限于：鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌；
所述益生元为目前市面上已有的各类功能性低聚糖及其产品，产品形式为干燥粉末或细小颗粒状态。包括但不限于：低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、水苏糖以及乳果糖等；。
所述功能性辅料为目前市面上已有的各类功能性成分及其产品，包括但不限于：果蔬提取物、中草药提取物、维生素及其产品、抗氧化剂及其产品、咖啡因以及微量元素等粉末产品。
2.一种和合益生素的制备方法，其特征在于，包括均匀分散、吸附、包埋以及干燥制备步骤。
3.权利要求2所述的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：
(1)将1所述的益生元和/或功能性辅料混合/或不混合，置于造粒机物料容器中；
(2)持续通入相对湿度为30％-80％的空气，使益生元的颗粒表面分子逐步吸湿处于溶融发黏状态；
(3)将1所述的益生菌和/或其它功能性辅料喷洒入造粒机，使益生菌、益生元和/或其他功能性辅料粘附包裹在一起，形成更大的颗粒；
(4)待步骤(3)完成后，将步骤(2)所述的空气切换为相对湿度为0％-20％的空气，将步骤(3)得到的益生菌、益生元和/或其他功能性辅料混合物颗粒干燥至水分活度低于0.2。
4.权利要求2所述的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：
(1)将1所述的益生菌、益生元和/或功能性辅料混合/或不混合，置于造粒机物料容器中；
(2)持续通入相对湿度为30％-80％的空气，一方面使得1所述的益生菌、益生元和/或其他功能性辅料处于分散悬浮状态，同时益生元的颗粒表面分子逐步吸湿处于溶融发黏状态，粘附包裹益生菌粉和/或其它功能性辅料，形成更大的颗粒。
(3)待步骤(2)完成后，将步骤(2)所述的空气切换为相对湿度为0％-20％的空气，使步骤(2)得到益生菌、益生元和/或功能性辅料混合物颗粒干燥至水分活度低于0.2。
5.权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，经均匀混合后的益生菌、益生元和/或其他功能性辅料混合物颗粒经或不经后续包埋、充填、以及压片等操作，即为最终产品。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于：
所述益生菌、益生元以及其他功能性辅料均为食品级。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述造粒机为沸腾床或流化床中的任何一种。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
最终产品形式包括但不限于：粉末、压片、颗粒、胶囊等。
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