CN111134331A - 一种益生菌微胶囊及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种益生菌微胶囊，以及所述益生菌微胶囊的制备方法。

Description

一种益生菌微胶囊及其制备方法
对相关申请的引用
本申请要求了2018年11月6日提交的中国专利申请号201811314766.1的优先权，将申请的全部内容并入本文作为说明书的一部分。
技术领域
本发明属于食品生物技术领域。更具体地，本发明涉及一种益生菌微胶囊，以及所述益生菌微胶囊的制备方法。
背景技术
益生菌作为一类对宿主健康有一定促进作用的微生物活体，在治疗保健等方面具有多重生理功能。普通益生菌如乳酸菌等自身比较脆弱且易受周围环境因素的影响，因此普通的益生菌产品均需要低温冷藏保存，这样才能最大限度的保证其中活性益生菌的数量，且随时间增大菌落数量减少。另外，由于普通益生菌抗逆性差，导致最终进入肠道内的益生菌数量少而不能有效发挥其益生作用。
目前关于益生菌的产品一般都是压片、胶囊、粉剂等应用到医药领域中，一般均需要低温冷藏保存，保存环境收到局限，因此，应用的领域非常有限。
作为新一代益生菌，开发一种固体细小颗粒的益生菌包埋微胶囊，其可在常温下保藏，外界环境的影响对其活菌数在一定期限内不会造成非常大的影响且应用领域非常广。
在食品乃至乳制品领域中益生菌的应用，一般都作为发酵剂使用，制备低温冷藏产品，一方面保存环境有很大的局限性，另一方面此部分益生菌在受到胃酸和酶作用影响，导致最终进入肠道内的益生菌数量急剧减少而不能有效发挥其益生作用。
另外，在乳制品领域添加益生菌的产品，通常采用的包埋技术，一般均采用胶体包埋益生菌，呈胶滴状，直接添加到产品中，但受生产工艺的影响，最终产品中益生菌数量保留较少，且应用的条件比较苛刻。
因此，如何有效提高益生菌活菌数量已成为当前亟待解决的课题。基于以上的问题，本发明采用微胶囊技术对益生菌进行包埋，通过在益生菌活菌体周围形成一层、双层或多层类似胶囊的保护膜，能显著提高益生菌在不利环境中的存活率，其中，壁材的选择、包埋方式、造粒方式及干燥方式对微胶囊保护作用的发挥至关重要。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种可常温条件下长期保存的固态干粒微胶囊，采用一层、双层或多层壁材将益生菌包埋制成50-500μm的固体颗粒，应用及保存条件受环境的影响较小，可应用到药品、保健品及食品领域。本发明所得的微胶囊尤其是双层和多层包衣的微胶囊，其微胶囊内的活菌量显著升高，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下能够长期储存，例如存放30天后、60天或120天后微胶囊内活菌量下降较小，仍然保持了较高的活菌量。而且，上述微胶囊能够耐酸，使得最终进入肠道内的益生菌数量增多。此外，所述微胶囊还具有良好的疏水性，颗粒表面菌残留更低，从而减小了益生菌泄漏的发生几率。
本发明的另一目的是提供一种益生菌微胶囊的制备方法，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括以下步骤：
(1)单层微胶囊制备：将菌粉或菌泥与第一壁材等材料均匀混合并任选经固化、过滤收集湿粒进行干燥得到单层微胶囊干粒；和任选的
(2)多层微胶囊制备：将上述单层微胶囊干粒作为菌芯颗粒，在菌芯颗粒外均匀涂布一层壁材(优选通过流化床喷雾造粒法)，并任选喷涂固化液使胶囊壁固化，将所制微胶囊干燥(优选于流化床中干燥)，收集双层微胶囊干粒或者将其继续再次或多次包衣。
优选的，上述的双层或多层益生菌微胶囊，其中第一层包衣后得到的菌芯颗粒外径为约50～约300μm，双层或多层微胶囊外径为约100～约500μm。
在一方面，本发明还涉及上述益生菌微胶囊的制备方法中的壁材的预处理方法，其包括：将壁材与水混合，充分溶解后进行冷热交替处理形成稳定凝胶。
优选的，将所述壁材与水混匀，于低温约2至8℃搅拌4至16小时，更优选进一步对乳清蛋白溶液进行约75至96℃，约30至180分钟的热处理，；再优选立即冷却，冷却温度-20至4℃；4℃存放10-60小时以上得到乳清蛋白的凝胶溶液。更优选的，所述壁材为乳清蛋白。
在一方面，本发明还涉及一种益生菌微胶囊，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，其根据上述的益生菌微胶囊的制备方法制备得到。
在一方面，本发明的益生菌微胶囊可运用于食品和保健品行业例如膳食补充剂中。本发明还涉及益生菌微胶囊作为食品添加剂的应用，例如用于热加工食品或冷冻食品中，优选用于发酵风味食品、饮料、巧克力、糖果如口香糖、烘焙食品例如布丁、果蔬汁食品等。
优选的，本发明的益生菌微胶囊为乳制品添加剂，更优选为添加到牛奶、酸奶、奶酪、冰激凌、奶粉、乳制品饮料中。
优选的，含有益生菌的微胶囊的添加量为0.03～0.15％。
定义
除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解相同的含义，但如有冲突，则以本说明书中的定义为准。
如说明书和权利要求书中所用，单数形式“一”、“一个”和“该(所述)”包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
如无特殊说明，本说明书中的百分比(％)均为重量百分比(重量％)。
在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件等的所有数值或表述在所有情形中均应理解被“约”修饰。术语“约”当指数量或数值范围时，意思是所指数量或者数值范围是试验变异性内(或统计学实验误差内)的近似值，因此该数量或者数值范围可以在所述数量或数值范围的例如+5之间变化。
涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点，该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小值与最大值之间的每一数值。还应理解的是，本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。
当本发明针对物理性质例如分子量或者针对化学性质范围时，应包括范围的所有组合和亚组合以及其内的具体实施方式。术语“包含”(以及相关术语例如“含有”或“含”或“具有”或“包括”)包括这样一些实施方式，该实施方式为例如，物质、组合物、方法或过程等的任何组合，其“由所描述的特征组成”或者“基本上由所描述的特征组成”。
本发明使用的缩写具有在食品、生物学和化学领域的通常含义。
益生菌：本发明的益生菌微胶囊内的益生菌类型，使用国家批准的任何益生菌作为微胶囊包埋芯材的保护对象。包括：青春双歧杆菌、动物双歧杆菌(乳双歧杆菌)、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳亚种、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌等益生菌中一种或多种。具体如附表A-D所示。
A.可用于食品的菌种名单
Figure BDA0002251731300000041
Figure BDA0002251731300000051
B.可用于保健食品的益生菌菌种名单
序号 名称 拉丁学名 备注
一 双歧杆菌属 Bifidobacterium
1 两歧双歧杆菌 Bifidobacterium bifidum
2 婴儿双歧杆菌 Bifidobacterium infantis
3 长双歧杆菌 Bifidobacterium longum
4 短双歧杆菌 Bifidobacterium breve
5 青春双歧杆菌 Bifidobacterium adolescentis
二 乳杆菌属 Lactobacillus
1 保加利亚乳杆菌 Lactobacillus bulgaricus
2 嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus
3 干酪乳杆菌干酪亚种 Lactobacillus casei subsp.Casei
4 罗伊氏乳杆菌 Lactobacillus reuteri
5 鼠李糖乳杆菌 Lactobacillus rhamnosus
三 链球菌属 Streptococcus
1 嗜热链球菌 Streptococcus thermophilus
C.可用于婴幼儿食品的菌种名单
Figure BDA0002251731300000052
Figure BDA0002251731300000061
D.可用于保健食品的真菌菌种名单
序号 中文名 英文名
1 酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae
2 产朊假丝酵母 Cadida atilis
3 乳酸克鲁维酵母 Kluyveromyces lactis
4 卡氏酵母 Saccharomyces carlsbergensis
5 蝠蛾拟青霉 Paecilomyces hepiali Chen et Dai,sp.Nov
6 蝙蝠蛾被毛孢 Hirsutella hepiali Chen et Shen
7 灵芝 Ganoderma lucidum
8 紫芝 Ganoderma sinensis
9 松杉灵芝 Ganoderma tsugae
10 红曲霉 Monacus anka
11 紫红曲霉 Monacus purpureus
壁材：用来包覆、保护或控制释放芯材的成囊物质称为微胶囊的壁材、囊壁或囊壳。壁材是构成微胶囊外壳的材料，也可以称为包衣或包材。
在选择壁材时要考虑壁材本身的性能，如渗透性、稳定性、机械强度、溶解性、可聚合性、电性能、吸湿性及成膜性等，对于生物活性物质的芯材，还要着重考虑壁材的毒性，与芯材的相容性。在本发明中选择具有无毒、成膜性或成球性较好、免疫原性低、生物相容性好、可降解且产物无毒副作用的壁材。
在本发明中，优选与活菌具有很好的生物相容性的成膜材料、食品中可选用的肠溶材料、具有阻湿性的成膜材料、具有阻氧性的成膜材料。
优选的，具体的实例包括下列的一种或多种的组合：
(1)可食用蛋白类：包括动物蛋白如乳蛋白、卵蛋白、酪蛋白，植物蛋白如谷类蛋白等；
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材选自乳清蛋白：
包括浓缩乳清蛋白(WPC)、分离乳清蛋白(WPI)或乳清蛋白肽，尤其优选分离乳清蛋白(WPI)；其中，WPI是在浓缩乳清蛋白(WPC)的基础上经过进一步工艺处理得到的高纯度乳清蛋白，纯度可达90％以上，且更易消化吸收，安全无毒无副作用；
乳蛋白：包括酪蛋白或乳清蛋白。乳清蛋白质是指溶解分散在乳清中的蛋白，约占乳蛋白质的18％～20％，可分为热稳定和热不稳定乳清蛋白两部分。
浓缩乳清蛋白(WPC)
将乳清直接烘干后，可得到乳清粉末，其中的乳清蛋白极低，一般为百分之十几，不超过百分之三十。乳清经过澄清、超滤、干燥等过程后得到的产物就是浓缩乳清蛋白。过滤程度的不同可以得到蛋白浓度从34-80％不等的产品。
分离乳清蛋白(WPI)
分离乳清蛋白是在浓缩乳清蛋白的基础上经过进一步的工艺处理得到的高纯度乳清蛋白，纯度可达90％以上。其价格昂贵，是浓缩乳清蛋白的2-3倍，但是它也更容易消化吸收。分离乳清蛋白的真正妙处在于它的营养价值，它拥有高含量的优质蛋白，能为某些特定需要的人群比如婴儿和住院病人提供所需优质蛋白。此外，分离乳清蛋白所含有的生物活性化合物如α-乳白蛋白和β-乳球蛋白、乳铁蛋白以及免疫球蛋白，都为市场注入了新鲜的活力。
乳清蛋白肽
乳清蛋白肽是乳清蛋白的水解产物，是乳清蛋白的精华，它在机体中能更快地参与肌肉合成的过程。
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材选自下列中的一种或者多种的组合：
植物蛋白：包括油料种子蛋白、豆类蛋白质、谷类蛋白等，
其中，油料种子蛋白包括：花生蛋白、芝麻蛋白、油菜子蛋白、向日葵蛋白、棉子蛋白、红花蛋白、椰子蛋白等；
其中，豆类蛋白包括：大豆蛋白、蚕豆蛋白、豌豆蛋白、绿豆蛋白、红小豆蛋白、芸豆蛋白等；
其中，谷类蛋白包括：稻类(籼稻、粳稻、糯稻)蛋白、麦类(小麦、大麦、燕麦、黑麦)蛋白、玉米蛋白、高粱蛋白、粟蛋白、黍蛋白、黄米蛋白、荞麦蛋白等，以及薯类蛋白：包括甘薯蛋白、马铃薯蛋白、山药蛋白、芋蛋白、木薯蛋白等；
其中，玉米蛋白包括玉米醇溶蛋白、玉米胚蛋白等；
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材选自玉米蛋白，包括玉米醇溶蛋白、玉米胚蛋白，尤其优选玉米醇溶蛋白。
(2)油脂类：
本发明中，油脂是油和脂肪的统称，是脂肪族羧酸与甘油所形成的酯，在室温下呈液态的称为油，呈固态或半固态的的称为脂肪。天然油脂大都是混合甘油酯。从植物种子中得到的大多为油，来自动物的大多为脂肪。
本发明中，根据脂肪酸的种类，各种天然脂肪酸分子是由不同碳链(4～24C)所组成的直链脂肪酸。除个别例外，碳原子均为双数。此类脂肪酸有两种分类法：一种是根据碳原子数将脂肪酸分为短链(4-6C)、中链(8-12C)及长链(12C以上)脂肪酸。另一种是将脂肪酸分为饱和及不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸的一般分子式为CnH2nO2，而不饱和脂肪酸带有1、2、3个以至更多的双键，其一般分子式为CnH2n-2O2、CnH2n-4O2、CnH2n-6O2。其中有两个以上双键的亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸称为多不饱和脂肪酸。除直接脂肪酸外，还有环状脂肪酸，大枫子油中的大枫子油酸与亚大枫子油酸。
本发明中的油脂中的脂肪酸大多是含偶数碳原子的饱和的或不饱和的脂肪酸，常见的有肉豆蔻酸(C14)、软脂酸(C16)、硬脂酸(C18)等饱和酸和棕榈油酸(C16，单烯)、油酸(C18，单烯)、亚油酸(C18，二烯)、亚麻酸(C18，三烯)等不饱和酸。某些油脂中含有若干特殊的脂肪酸，如桐油中的桐油酸，菜油中的油菜酸，蓖麻油中的蓖麻酸，椰子油中的橘酸等。
根据来源将脂肪分成动物性脂肪和植物性脂肪。动物性脂肪又有两大类，一类为水产动物脂肪，如鱼类、虾、海豹等另一类是陆生动物脂肪，其中大部分含饱和脂肪酸和较少量的不饱和脂肪酸。植物性脂肪如棉子油、花生油、菜子油、豆油等，其脂肪中主要含不饱和脂肪酸，而且多不饱和脂肪酸(亚油酸)含量很高，占脂肪总量的40～50％。但椰子油中的脂肪酸主要是饱和的脂肪酸。
中链甘油三酯(MCT)：其为己酸(C6)到月桂酸(C12)组成的甘油三酯,尤其是指其组成中的脂肪酸为辛酸、癸酸等六碳链到十二碳链的脂肪酸的一种结构脂质，天然的MCT主要来源于椰子油、棕榈油等植物油中。低于己酸构成的甘油三酯为短链脂肪酸甘油三酯(SCT),高于月桂酸组成的甘油三酯称为长链脂肪酸甘油三酯(LCT)。
棕榈油：又称棕油、棕皮油，包括：毛棕榈油(CPO)、棕榈粕(PE)、毛棕榈仁油(CPKO)、棕榈仁粕(PKE)、-精炼棕榈油(RBD PO)、棕榈油色拉油(RBD PKO)、棕榈油酸(PFAD)、棕榈液油(简称OLEAN)、棕榈硬脂(简称STEARINE或ST)等。棕榈油在常温下呈半固态，其稠度和熔点在很大程度上取决于游离脂肪酸的含量。常把低酸值的棕榈油叫做软油，高酸值的油则叫做硬油。
本发明的益生菌微胶囊的壁材优选选自棕榈油，尤其优选33℃棕榈油、40℃棕榈油、44℃棕榈油、52℃棕榈油、58℃棕榈油，更优选熔点为40℃以上的棕榈油，尤其是熔点为40-50℃的棕榈油，例如熔点为40℃的棕榈油。
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材选自下列中的一种或者多种的组合：
植物油：包括代可可脂、可可脂、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、棉籽油、葵花籽油、棕榈油(固体棕榈油或者液体棕榈油)、棕仁油、椰子油等；或者
动物油：猪油、牛油、鱼油、乳脂、羊脂等。
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材选自优选熔点为40℃以上的油脂，尤其是熔点为40-50℃的油脂，例如熔点为40℃的棕榈油或MCT。
尤其优选下列中的一种或者多种的组合：中链甘油三酯(MCT)、代可可脂、棕榈油、卵磷脂、棕榈油甘油单酯、氢化油脂(如：氢化棕榈油、硬化油、氢化大豆油)等，它们的熔点优选40℃以上，尤其优选熔点为40-50℃。
(3)其他材料：
包括：海藻酸钠、虫胶、CMC-Na、胶凝糖、黄原胶、k-角叉菜胶、醋酸邻苯二甲酸纤维素、麦芽糊精、淀粉、糊精、蔗糖、乳糖、葡聚糖、玉米糖浆、果胶、阿拉伯胶、壳聚糖、乙酰化单双甘油脂肪酸酯、魔芋胶、卡拉胶、蜡质或明胶等的一种或者多种的组合。
肠溶性壁材：肠溶性指微胶囊顺利通过胃环境，而不被破坏或降解，最终进入肠道，壁材发生崩解、溶解或降解，导致胶囊内部的芯材被释放出来的过程。肠溶性壁材可以是某一种单独的壁材，也可是复合壁材。包括：虫胶、果胶、海藻酸钠、甘油单酯、甘油三脂、氢化油脂(如：棕榈油、氢化棕榈油，硬化油，氢化大豆油等)等。
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材具备肠溶性。
固化剂
本发明中的固化剂包括至少一种下列化合物：乙酸钠、冰乙酸、柠檬酸、柠檬酸钠、钙盐、表面活性剂。
固化剂优选乙酸钠、冰乙酸和表面活性剂混合液，这样可以使蛋白在非共价键和共价键(如二硫键)的可共同作用下形成不可逆的化学凝胶，并结合表面活性剂的作用，提高蛋白颗粒凝胶强度和在分散相中的稳定性。
粘合剂
包括淀粉、变性淀粉、可压性淀粉、糊精、乳糖、动物胶如明胶、阿拉伯胶、蔗糖、西黄芪胶、液状葡萄糖、虫胶、皮胶、松香、羟甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚维酮、羟丙基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲基纤维素、聚乙二醇、微晶纤维素、无机盐类等。用于本发明的益生菌微胶囊的优选粘合剂为：淀粉，优选的粘合剂浓度为5％-20％。
具体实施方式
本发明涉及一种益生菌微胶囊，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括：菌芯颗粒和任选的至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳，其中，所述菌芯颗粒包括芯材和第一层壁材，所述芯材包括一种或多种益生菌粉或菌泥，所述芯材被所述第一层壁材所包覆；
所述至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳包括一层、两层或更多层壁材，分别为第二层壁材、第三层壁材或者更多层壁材。
任选的，上述菌芯颗粒中还包括粘合剂。
优选的，以1000重量份的干粒微胶囊为基准，上述微胶囊的组成的重量比例为：菌泥或菌粉为约50至500重量份；第一层壁材为约150至950重量份；第二层壁材为约0至350重量份；第三层壁材约为0至350重量份；第四层壁材约为0至260重量份。
优选的，上述益生菌微胶囊的制备方法中，以1000重量份微胶囊干粒为基准，
益生菌菌泥或菌粉为约50至约500重量份，更优选：约100重量份、约150重量份、约200重量份、约250重量份、约300重量份、约350重量份、约400重量份、约450重量份或其间的任意范围，尤其优选约250～约400重量份；
第一层壁材为约150至约950重量份，更优选：约200重量份、约250重量份、约300重量份、约350重量份、约400重量份、约450重量份、约500重量份、约550重量份、约600重量份、约650重量份、约700重量份、约750重量份、约800重量份、约850重量份、约900重量份或其间的任意范围，尤其优选约450～约750重量份；
任选的第二层壁材为约0至约350重量份，更优选：约100重量份、约150重量份、约200重量份、约250重量份、约300重量份或其间的任意范围，尤其优选约200～约300重量份；
任选的第三层约0至约350重量份，更优选：约100重量份、约150重量份、约200重量份、约250重量份、约260重量份、约300重量份或其间的任意范围，尤其优选约200～约300重量份；
任选的第四层约0至约250重量份，更优选：约100重量份、约150重量份、约200重量份、约250重量份、约260重量份、约250重量份或其间的任意范围，尤其优选约100～约250重量份。
优选的，上述益生菌选自青春双歧杆菌、动物双歧杆菌(乳双歧杆菌)、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌干酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳亚种、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌等益生菌中的一种或多种。
在一个实施方案中，上述益生菌微胶囊的壁材是选自多种材料组合的复合壁材。
在一个实施方案中，上述益生菌微胶囊的壁材选自食用蛋白、油脂或者其他材料中的一种或多种组合。
优选的，上述可食用蛋白选自动物蛋白或者植物蛋白中的一种或多种组合：
其中，动物蛋白为适用于本发明的益生菌微胶囊的任意动物蛋白，例如本发明中定义的任意动物蛋白中的一种或多种组合，优选乳蛋白、卵蛋白、酪蛋白等，更优选乳清蛋白，包括浓缩乳清蛋白(WPC)、分离乳清蛋白(WPI)或乳清蛋白肽，尤其优选分离乳清蛋白(WPI)；
其中，植物蛋白为适用于本发明的益生菌微胶囊的任意植物蛋白，例如本发明中定义的任意植物蛋白中的一种或多种组合，包括油料种子蛋白、豆类蛋白质、谷类蛋白等，
其中，油料种子蛋白优选：花生蛋白、芝麻蛋白、油菜子蛋白、向日葵蛋白、棉子蛋白、红花蛋白、椰子蛋白等；
其中，豆类蛋白优选：大豆蛋白、蚕豆蛋白、豌豆蛋白、绿豆蛋白、红小豆蛋白、芸豆蛋白等；
其中，谷类蛋白优选：稻类(籼稻、粳稻、糯稻)蛋白、麦类(小麦、大麦、燕麦、黑麦)蛋白、玉米蛋白、高粱蛋白、粟蛋白、黍蛋白、黄米蛋白、荞麦蛋白等，以及薯类蛋白：包括甘薯蛋白、马铃薯蛋白、山药蛋白、芋蛋白、木薯蛋白等；
其中，玉米蛋白优选玉米醇溶蛋白、玉米胚蛋白等。
优选的，上述油脂为适用于本发明的益生菌微胶囊的任意油脂，例如本发明中定义的油脂中的一种或多种组合，优选选自下列中的一种或者多种的组合：
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材选自下列中的一种或者多种的组合：
植物油：包括代可可脂、可可脂、菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、棉籽油、葵花籽油、棕榈油(固体棕榈油或者液体棕榈油)、棕仁油、椰子油等；或者
动物油：猪油、牛油、鱼油、乳脂、羊脂等。
优选的，本发明的益生菌微胶囊的壁材选自优选熔点为40℃以上的油脂，尤其是熔点为40-50℃的油脂，例如熔点为40℃的棕榈油或MCT。
尤其优选下列中的一种或者多种的组合：中链甘油三酯(MCT)、代可可脂、棕榈油、卵磷脂、棕榈油甘油单酯、氢化油脂(如：氢化棕榈油、硬化油、氢化大豆油)等，它们的熔点优选40℃以上，尤其优选熔点为40-50℃。
更优选：熔点为40℃以上的棕榈油，尤其是熔点为40-50℃的棕榈油，例如熔点为40℃的棕榈油。
优选的，上述其他材料选自海藻酸钠、虫胶、CMC-Na、胶凝糖、黄原胶、k-角叉菜胶、醋酸邻苯二甲酸纤维素、麦芽糊精、淀粉、糊精、蔗糖、乳糖、葡聚糖、玉米糖浆、果胶、阿拉伯胶、壳聚糖、乙酰化单双甘油脂肪酸酯、魔芋胶、卡拉胶、蜡质或明胶等的一种或者多种的组合。
在一个实施方案中，上述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括：菌芯颗粒和一层包覆所述菌芯颗粒的外壳，其中，所述菌芯颗粒包括芯材和第一层壁材，所述芯材包括一种或多种益生菌粉或菌泥，所述芯材被所述第一层壁材所包覆，以及所述一层包覆所述菌芯颗粒的外壳包括第二层壁材，任选的第三层壁材和任选的第四层壁材；任选的，上述菌芯颗粒还包括粘合剂，
其中，上述第一层壁材为油脂或者乳清蛋白(WPI)或其组合。
在一个实施方案中，上述的益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，其中所述第二层壁材为WPI或油脂或其组合。
在一个实施方案中，上述的益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，其中所述第一层壁材为WPI，优选为约150至约950重量份，更优选：约300～750重量份；
任选的第二层壁材为WPI，优选为约0～350重量份，更优选约300～350重量份；或者
任选的第二层壁材为油脂，优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或者MCT，优选的，其为为约0～350重量份，更优选约150、200或300重量份；
任选的第三层壁材为WPI，优选为约0～350重量份，更优选约250、260重量份；或者
任选的第三层壁材为油脂，优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或MCT，优选的，其为为约0～350重量份，更优选约150、200或300重量份；
任选的第四层壁材为WPI，优选为约0～250重量份，更优选约300～350重量份。
在本发明的一方面，本发明还涉及一种益生菌微胶囊的制备方法，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括：菌芯颗粒和任选的至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳，其中，所述菌芯颗粒包括芯材和第一层壁材，所述芯材包括一种或多种益生菌粉或菌泥，所述芯材被所述第一层壁材所包覆，以及所述至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳包括一层、两层或更多层壁材，分别为第二层壁材、第三层壁材或者更多层壁材；
任选的，上述菌芯颗粒还包括粘合剂；
上述益生菌微胶囊的制备包括以下步骤：
(1)单层微胶囊制备：任选的将菌粉或菌泥与第一壁材均匀混合并任选经固化、过滤收集湿粒进行干燥得到单层微胶囊干粒；和任选的
(2)多层微胶囊制备：将上述单层微胶囊干粒作为菌芯颗粒，在菌芯颗粒外均匀涂布一层壁材(优选通过流化床喷雾造粒法)，并任选喷涂固化液使胶囊壁固化，将所制微胶囊干燥(优选于流化床中干燥)，收集双层微胶囊干粒或者将其继续再次或多次包衣。
在一个实施方案中，本发明还涉及一种益生菌微胶囊的制备方法，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括以下步骤：
(1)第一层微胶囊的包被：
a.任选的，向菌泥或菌粉中添加粘合剂进行造粒；
b.任选的，对第一壁材进行预处理：
将第一壁材与水混合，充分溶解后进行冷热交替处理形成稳定凝胶：
(i)优选的，将所述第一壁材与水混匀，于低温约2至8℃搅拌约4至16小时，优选的转速170至240每分钟；
(ii)更优选进一步对第一壁材进行约75至约96℃(优选约75℃、约76℃、约77℃、约78℃、约79℃、约80℃、约81℃、约82℃、约83℃、约84℃、约85℃、约86℃、约87℃、约88℃、约89℃、约90℃、约91℃、约92℃、约93℃、约94℃、约95℃、约96℃，或其间的任意范围)，约30至约180分钟的热处理(优选约35、约40、约45、约50、约55、约60、约65、约70、约75、约80、约85、约90、约95、约100、约105、约110、约115、约120、约125、约130、约135、约140、约145、约150、约155、约160、约165、约170、约175分钟，或其间的任意范围)，优选的转速85至115rpm/每分钟；
(iii)再优选立即冷却，冷却温度约-20至约4℃；约4℃存放约12～约60小时(优选约12、约13、约14、约15、约16、约17、约18、约19、约20、约21、约22、约23、约24、约25、约26、约27、约28、约29、约30、约31、约32、约33、约34、约35、约36、约37、约38、约39、约40、约41、约约42、约43、约44、约45、约46、约47、约48、约49、约50、约51、约约52、约53、约54、约55、约56、约57、约58、约59、约60小时，或其间的任意范围)得到第一壁材的凝胶溶液；
优选的，上述第一壁材为WPI，优选为约150至约950重量份，更优选：约300～750重量份；
c.将第一壁材液滴均匀包裹到菌粉、菌泥，或者上述步骤a中所得的颗粒上；
d.固化：使固化液液滴均匀包裹上述步骤c中所得的颗粒；
e.干燥；
优选的，菌粉或菌泥和第一层壁材的比例为：2-10：8-16；
(2)任选的第二层微胶囊的包被：
f.将步骤(1)得到的单层微胶囊干粒作为菌芯颗粒与第二层壁材混合制备双层微胶囊，所述第二壁材优选为油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或者MCT)或着乳清蛋白，优选为约0～350重量份；
g.将步骤f所制微胶囊干燥并收集双层微胶囊干粒；
(3)任选第三次或更多次包衣：
j.将步骤(2)得到的双层微胶囊按照前述方法继续进行第三次或更多次包衣；
所述第三壁材优选为油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或者MCT)或着乳清蛋白，优选为约0～350重量份。
优选的，上述益生菌微胶囊的制备方法，其中，第(1)第一层微胶囊的包被的步骤中制得的湿颗粒经干燥后粒径≤400um，优选为50-300um。
优选的，上述第(1)第一层微胶囊的包被的步骤中，使用挤压造粒法。
优选的，上述第(1)第一层微胶囊的包被的步骤中，使用使用流化床造粒法。
优选的，上述益生菌微胶囊的制备方法，其中，固化剂选自乙酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、钙盐、冰乙酸和表面活性剂中的一种或几种的混合物，优选用量为固化剂溶液的浓度0.5，pH 4.5至5.3。
本发明还涉及一种益生菌微胶囊的制备方法，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括以下步骤：
a.任选的，向菌泥或菌粉中添加粘合剂进行造粒；
b.任选的，按照前述方法对第一壁材进行预处理；
c.将第一壁材液滴均匀包裹到菌粉、菌泥，或者上述步骤a中所得的颗粒上；优选的，上述第一壁材为为油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或者MCT)，优选为约150至约350重量份，更优选：约200～350重量份；
d.固化：使固化液液滴均匀包裹上述步骤c中所得的颗粒；
e.干燥；
(2)任选的第二层微胶囊的包被：
f.将步骤(1)得到的单层微胶囊干粒作为菌芯颗粒与第二层壁材混合制备双层微胶囊，所述第二壁材优选为乳清蛋白或者油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或者MCT)，优选为约150～750重量份，优选为约200、250、300、550、750重量份；
g.将步骤f所制微胶囊干燥并收集双层微胶囊干粒；
(3)任选第三次或更多次包衣：
j.将步骤(2)得到的双层微胶囊按照前述方法继续进行第三次包衣；
所述第三壁材优选为油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或者MCT)或着乳清蛋白，优选为约0～350重量份；
(4)任选第四次或更多次包衣：
k.将步骤(3)得到的三层微胶囊按照前述方法继续进行第四次或更多次包衣；
所述第三壁材优选为油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或者MCT)或着乳清蛋白，优选为约0～250重量份，更优选100重量份。
优选的，上述益生菌微胶囊的制备方法，其中，第(1)第一层微胶囊的包被的步骤中制得的湿颗粒经干燥后粒径≤400um，优选为50-300um。
优选的，上述第(1)第一层微胶囊的包被的步骤中，使用挤压造粒法。
优选的，上述第(1)第一层微胶囊的包被的步骤中，使用使用流化床造粒法。
本发明还涉及一种益生菌微胶囊，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，其根据上述的益生菌微胶囊的制备方法制备得到。
优选的，上述的一层或多层益生菌微胶囊，其中第一层包衣后得到的菌芯颗粒外径约为≤400μm，优选约为50-300μm，更优选约为50-200μm；双层或多层微胶囊外径为约100～约500μm，更优选100-300μm。
本发明的益生菌微胶囊可运用于食品和保健品行业例如膳食补充剂中。本发明还涉及益生菌微胶囊作为食品添加剂的应用，例如用于热加工食品或冷冻食品中，优选用于发酵风味食品、饮料、巧克力、糖果如口香糖、烘焙食品例如布丁、果蔬汁食品等。
优选的，本发明的益生菌微胶囊为乳制品添加剂，更优选为添加到牛奶、酸奶、奶酪、冰激凌、奶粉、乳制品饮料中。
优选的，含有益生菌的微胶囊的添加量为0.03～0.15％。
实施例
下文中将通过益生菌微胶囊制备工艺的实施例和对比例对本发明进行详细描述，但不应将制备工艺理解为对本发明所用益生菌范围的限制。
实施例1～3及其对比例
实施例1
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI 750g(浓度11％)；
水6068g；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液6818ml，浓度0.5mol/L，其中：固化剂为乙酸钠、冰乙酸和吐温-20的混合液。乙酸钠为137g、冰乙酸为100ml、吐温-20为2.9g，水6718g。
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放12小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将上述预处理过的WPI与所述益生菌菌粉均匀混合造粒；
f.固化：使上述造粒所得的液滴或颗粒在固化液中形成湿粒，固化时间至少10分钟；
g.过滤收集固化湿粒，至于鼓风干燥箱中70℃烘干。
本实施例所得的微胶囊为单层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.3×1010cfu/g，粒径300um，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为9.2×109cfu/g；60天后微胶囊内活菌量下降为7.7×109cfu/g；120天后微胶囊内活菌量下降为4.8×109cfu/g；胶囊外表面菌残留为2.3×106cfu/g。该单层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为8.8×109cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重19％。
对比例1
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI 750g(浓度11％)；
水6068g；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液6818ml，浓度0.5mol/L，其中固化剂为乙酸钠、冰乙酸和吐温-20的混合液。乙酸钠137g、冰乙酸100ml、吐温-20为2.9g，水6818g。
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放4小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将上述预处理过的WPI与所述益生菌菌粉均匀混合造粒；
f.固化：使上述造粒所得的液滴或颗粒在固化液中形成湿粒，固化时间至少10分钟；
g.过滤收集固化湿粒，至于鼓风干燥箱中70℃烘干。
本对比例所得的微胶囊为单层微胶囊，微胶囊内活菌量达4.8×109cfu/g，粒径330um，颗粒大小不均匀、有拖尾、光泽度欠佳。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为8.2×108cfu/g，60天后微胶囊内活菌量下降为6.1×107cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为3.8×106cfu/g，胶囊外表面菌残留为3.6×106cfu/g。该单层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为4.1×107cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重65％。
实施例2
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI(第一层壁材)450g(浓度11％)；
WPI(第二层壁材)300g(浓度11％)；
水6068g，包括第一层壁材所用水3641g，第二层壁材所用水2427g；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液6818ml，浓度0.5mol/L，其中固化剂为乙酸钠、冰乙酸和吐温-20的混合液。乙酸钠137g、冰乙酸100ml、吐温-20 2.9g，水6718g。
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放12小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将上述预处理过的WPI与所述益生菌菌粉均匀混合造粒；
f.固化：使上述造粒所得的液滴或颗粒在固化液中形成湿粒，固化时间至少10分钟；
g.过滤收集固化湿粒，至于鼓风干燥箱中70℃烘干。
h.流化床喷雾造粒法：将300gWPI按照上述预处理后得到乳清蛋白溶液或者凝胶液，将其升温至50℃，与所述步骤g中的颗粒混合，均匀包裹步骤g中颗粒，流化床进风温度为65℃，风量根据WPI的批重量和流化状态设定，颗粒固化后在流化床中干燥。
本实施例所得微胶囊为双层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.3×1010cfu/g，粒径330um，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为9.8×109cfu/g，60天后微胶囊内活菌下降为8.8×109cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为7.2×109cfu/g，胶囊外表面菌残留为2.2×104cfu/g。该单层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为9.0×109cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重9％。
实施例3
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI(第一层壁材)300g(浓度11％)；
MCT(第二层壁材)200g(浓度100％)；
WPI(第三层壁材)250g(浓度11％)；
水4450g，包括第一层壁材所用水2427g，第三层壁材所用水2023g；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液5000ml，浓度0.5mol/L，其中固化剂为乙酸钠、冰乙酸和吐温-20的混合液。乙酸钠101g、冰乙酸74ml、吐温-20 2g，水4926g。
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放12小时；
d.将乙酸钠101g、冰乙酸74ml和4926g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2g，充分混匀后待用。
e.造粒：将上述预处理过的WPI与所述益生菌菌粉均匀混合造粒；
f.固化：使上述造粒所得的液滴或颗粒在固化液中形成湿粒，固化时间至少10分钟；
g.过滤收集固化湿粒，至于鼓风干燥箱中70℃烘干。
h.流化床喷雾造粒法：
二层油膜喷涂：将200g液态MCT油脂升温至55℃，流化床进风温度为40℃，风量根据MCT溶液的批重量和流化状态设定，流化床中干燥得到双层油粒；
三层WPI喷涂：将250gWPI与2023g水混匀制成乳清蛋白溶液(必要时也可以是凝胶液)，将该溶液升温至50℃，流化床进风温度为40℃，风量根据WPI溶液的批重量和流化状态设定，颗粒固化后与流化床中干燥。
本实施例所得的微胶囊为三层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.3×1010cfu/g，粒径330um，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为1.3×1010cfu/g，60天后微胶囊内活菌下降为9.8×109cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为8.8×109cfu/g，胶囊外表面菌残留为1.2×103cfu/g。该单层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为1.0×1010cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重1％。
实施例4～8以及对比例
实施例4
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI：550g，浓度11％；
凝结芽孢杆菌菌粉：250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
MCT：200g
淀粉：浓度5％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放12小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和MCT混合均匀，使油滴均匀包裹颗粒；
f.加入乳清蛋白溶液，使液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤f中所得的颗粒；
h.将步骤g中所制微胶囊干燥。
本实施例所得的微胶囊为双层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.3×1010cfu/g，粒径150-250μm，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为9.3×109cfu/g；60天后微胶囊内活菌量下降为7.5×109cfu/g；120天后微胶囊内活菌量下降为4.8×109cfu/g；胶囊外表面菌残留为2.3×106cfu/g。该双层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为8.8×109cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重15％。
对比例2
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI：550g，浓度11％；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
MCT：200g
淀粉：浓度10％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放8小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和MCT混合均匀，使油滴均匀包裹颗粒；
f.加入乳清蛋白溶液，使液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤f中所得的颗粒；
h.将步骤g中所制微胶囊干燥。
本对比例所得的微胶囊为双层微胶囊，微胶囊内活菌量达4.8×109cfu/g，粒径150-250μm，颗粒大小不均匀、有拖尾、光泽度欠佳。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为8.2×108cfu/g，60天后微胶囊内活菌量下降为6.1×107cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为3.8×106cfu/g，胶囊外表面菌残留为3.6×106cfu/g。该双层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为4.1×107cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重50％。
对比例3
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI：550g，浓度11％；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
MCT：200g
淀粉：温度60℃，浓度25％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放40小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和MCT混合均匀，使油滴均匀包裹颗粒；
f.加入乳清蛋白溶液，使液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤f中所得的颗粒；
h.将步骤g中所制微胶囊干燥。
本对比例所得的微胶囊为单层微胶囊，微胶囊内活菌量达5.4×109cfu/g，粒径150-250μm，颗粒大小不均匀、有拖尾佳。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为5.2×108cfu/g，60天后微胶囊内活菌量下降为3.0×107cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为2.2×106cfu/g，胶囊外表面菌残留为1.6×106cfu/g。该双层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为3.1×107cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重50％。
实施例5
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
MCT(第一层壁材)200g(浓度100％)；
WPI(第二层壁材)350g(浓度11％)；
MCT(第三层壁材)200g(浓度100％)；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
淀粉：浓度10％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放16小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和MCT混合均匀，使油滴均匀包裹颗粒；
f.加入乳清蛋白溶液，使液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤f中所得的颗粒；
h.将步骤g中所制微胶囊干燥；
k.按照前述步骤采用MCT对步骤h中所得到的颗粒进行第三次包衣，其中MCT为200g。
本实施例所得微胶囊为三层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.3×1010cfu/g，粒径150-250μm，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为9.9×109cfu/g，60天后微胶囊内活菌下降为8.9×109cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为7.2×109cfu/g，胶囊外表面菌残留为0cfu/g。该单层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为9.0×109cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重5％。
实施例6
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
MCT(第一层壁材)200g(浓度100％)；
WPI(第二层壁材)300g(浓度11％)；
MCT(第三层壁材)150g(浓度100％)；
WPI(第四层壁材)100g(浓度11％)；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
淀粉：浓度10％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放16小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和MCT混合均匀，使油滴均匀包裹颗粒；
f.加入乳清蛋白溶液，使液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤f中所得的颗粒；
h.将步骤g中所制微胶囊干燥；
k.按照前述步骤采用MCT对步骤h中所得到的颗粒进行第三次包衣；
l.按照前述步骤采用WPI对步骤k中所得到的颗粒进行第四次包衣。
本实施例所得的微胶囊为四层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.3×1010cfu/g，粒径150-500μm，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量保持为1.3×1010cfu/g，60天后微胶囊内活菌下降为9.8×109cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为9.0×109cfu/g，胶囊外表面菌残留为0cfu/g。该四层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为1.0×1010cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重1％。
实施例7
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI：750g，浓度11％；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
MCT：0g
淀粉：温度50℃，浓度15％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放30小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和WPI混合均匀，使WPI均匀包裹颗粒；
f.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.将步骤f中所制微胶囊干燥。
本实施例所得的微胶囊为双层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.0×1010cfu/g，粒径150-250μm，颗粒大小均匀、有光泽。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为8.9×109cfu/g，60天后微胶囊内活菌量下降为7.0×109cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为4.5×109cfu/g，胶囊外表面菌残留为3.8×106cfu/g。该双层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为8.2×109cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重10％。
对比例4
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI：750g，浓度11％；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
MCT：0g
淀粉：温度60℃，浓度5％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放65小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和WPI混合均匀，使WPI均匀包裹颗粒；
f.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.将步骤f中所制微胶囊干燥。
本对比例双层微胶囊颗粒不成形，固化液中多为絮状。
实施例8：
1、原料(以1000g微胶囊干粒为基准)
WPI：550g，浓度11％；
凝结芽孢杆菌菌粉250g；
固化剂溶液：0.5mol/L，pH-4.6
MCT：200g
淀粉：温度70℃，浓度20％
2、制备方法
a.将乳清蛋白与水混匀，于4℃下180rpm/分钟搅拌16小时；
b.对乳清蛋白溶液进行78℃、95rpm/分钟、45分钟的热处理；
c.0℃下立即冷却；4℃存放50小时；
d.将乙酸钠137g、冰乙酸100ml和6718g水混匀配成固化剂溶液，调整pH至4.6，加入吐温-20 2.9g，充分混匀后待用。
e.造粒：将益生菌菌粉、粘合剂溶液和MCT混合均匀，使油滴均匀包裹颗粒；
f.加入乳清蛋白溶液，使液滴均匀包裹步骤e中所得的颗粒；
g.固化：使固化液液滴均匀包裹步骤f中所得的颗粒；
h.将步骤g中所制微胶囊干燥。
本实施例所得的微胶囊为双层微胶囊，微胶囊内活菌量达1.2×1010cfu/g，粒径150-250μm，颗粒大小不均匀、有拖尾佳。常温条件下存放30天后，微胶囊内活菌量下降为9.0×109cfu/g，60天后微胶囊内活菌量下降为7.4×109cfu/g，120天后微胶囊内活菌量下降为4.6×109cfu/g，胶囊外表面菌残留为4.2×106cfu/g。该双层微胶囊在模拟胃液中孵育2h后所含活菌量降低为8.0×109cfu/g，微胶囊干粒吸水48h后增重15％。
上述实施例的制备工艺和微胶囊颗粒检测结果如下表总结：
Figure BDA0002251731300000281
Figure BDA0002251731300000291
2、本实施例1-8、对比例1-4微胶囊颗粒检测结果如下：
Figure BDA0002251731300000292
Figure BDA0002251731300000301

Claims (10)

1.一种益生菌微胶囊，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括：菌芯颗粒和任选的至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳，
其中，所述菌芯颗粒包括芯材和第一层壁材，所述芯材包括一种或多种益生菌粉或菌泥，所述芯材被所述第一层壁材所包覆，以及
所述至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳包括一层、两层或更多层壁材，分别为第二层壁材、第三层壁材或者更多层壁材。
2.根据权利要求1所述的益生菌微胶囊，其中，以1000重量份的干粒微胶囊为基准，上述微胶囊的组成的重量比例为：菌泥或菌粉50至500重量份；第一层壁材为约0～950重量份优选约150至950重量份或0～350重量份；第二层壁材为约约0～950重量份优选约150至950重量份或0～350重量份；第三层壁材为约0至350重量份；第四层壁材为约0至250重量份。
3.根据权利要求1或2所述的益生菌微胶囊，第一层包衣后得到的菌芯颗粒外径为约50～约300μm，双层或多层微胶囊外径为约100～约500μm。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的益生菌微胶囊，所述壁材选自所述壁材选自下列中的一种或者多种的组合：
植物蛋白，例如大豆蛋白、大米蛋白、小麦蛋白、玉米蛋白等；优选为玉米蛋白，或
动物蛋白，例如乳清蛋白、酪蛋白等；优选浓缩乳清蛋白(WPC)、分离乳清蛋白(WPI)或乳清蛋白肽，尤其优选分离乳清蛋白(WPI)；或者
油脂，例如熔点为40℃以上的油脂，优选熔点为40-50℃的油脂，尤其优选棕榈油、中链甘油酯(MCT)、氢化油脂(如：氢化棕榈油、硬化油、氢化大豆油)、卵磷脂、代可可脂、棕榈油甘油单酯、椰子油、豆油、花生油、葵花籽油，或者
其他材料，例如海藻酸钠、虫胶、CMC-Na、胶凝糖、黄原胶、k-角叉菜胶、醋酸邻苯二甲酸纤维素、麦芽糊精、淀粉、糊精、蔗糖、乳糖、葡聚糖、玉米糖浆、果胶、阿拉伯胶、壳聚糖、乙酰化单双甘油脂肪酸酯、魔芋胶、卡拉胶、蜡质或明胶等。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的益生菌微胶囊，所述壁材选自乳清蛋白或者油脂，尤其优选WPI或者MCT。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的益生菌微胶囊，所述益生菌选自青春双歧杆菌、动物双歧杆菌(乳双歧杆菌)、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌干酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳亚种、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌等益生菌中的一种或多种。
7.一种益生菌微胶囊的制备方法，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括以下步骤：
(1)单层微胶囊制备：将菌粉或菌泥与第一壁材等材料均匀混合并任选经固化、过滤收集湿粒，然后进行干燥得到单层微胶囊干粒；和任选的
(2)多层微胶囊制备：将上述单层微胶囊干粒作为菌芯颗粒，在菌芯颗粒外均匀涂布一层壁材，并任选喷涂固化液使胶囊壁固化，将所制微胶囊干燥，收集双层微胶囊干粒或者将其继续再次或多次包衣。
8.一种益生菌微胶囊的制备方法，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括以下步骤：
(1)第一层微胶囊的包被：
a.任选的，向菌泥或菌粉中添加粘合剂进行造粒；
b.任选的，对第一壁材进行预处理：
将第一壁材与水混合，充分溶解后进行冷热交替处理形成稳定凝胶：
(i)优选的，将所述第一壁材与水混匀，于低温约2至8℃搅拌约4至16小时；
(ii)更优选进一步对第一壁材进行约75至约96℃，约30至约180分钟的热处理；
(iii)再优选立即冷却，冷却温度约-20至约4℃；约4℃存放约12～约60小时得到第一壁材的凝胶溶液；
优选的，上述第一壁材为WPI，优选为约150至约950重量份，更优选约300～750重量份；
c.将第一壁材液滴均匀包裹到菌粉、菌泥，或者上述步骤a中所得的颗粒上；
d.固化：使固化液液滴均匀包裹上述步骤c中所得的颗粒；
e.干燥；
(2)任选的第二层微胶囊的包被：
f.将步骤(1)得到的单层微胶囊干粒作为菌芯颗粒与第二层壁材混合制备双层微胶囊，所述第二壁材优选为油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或MCT)或着乳清蛋白，优选为约0～350重量份；
g.将步骤f所制微胶囊干燥并收集双层微胶囊干粒；
(3)任选第三次或更多次包衣：
j.将步骤(2)得到的双层微胶囊按照前述方法继续进行第三次或更多次包衣；
所述第三壁材优选为油脂(优选熔点为40-50℃的油脂，尤其是棕榈油或MCT)或者乳清蛋白，优选为约0～350重量份。
9.一种益生菌微胶囊，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，其根据权利要求7～8任一项的益生菌微胶囊的制备方法制备得到。
10.前述权利要求中任一项所述的益生菌微胶囊作为食品和保健品行业例如膳食补充剂的应用，例如用于热加工食品或冷冻食品中，优选用于发酵风味食品、饮料、巧克力、糖果如口香糖、烘焙食品例如布丁、果蔬汁食品更优选的，本发明的益生菌微胶囊为乳制品添加剂，如添加到牛奶、酸奶、奶酪、冰激凌、奶粉、乳制品饮料中。
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