CN113632988A - 一种益生菌包埋微囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种益生菌包埋微囊的制备方法，包括以下步骤：(1)菌泥制备；(2)海藻酸钠溶液制备；(3)氯化钙溶液制备；(4)微囊制备：将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于‑60～‑40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。本发明所制得的益生菌包埋微囊，囊壁材料是由化学反应形成的海藻酸钙醋酸纤维酞酸酯薄膜，具有隔水抗氧耐酸的优点，可以较好的保存益生菌的活性。
Description
技术领域
本发明属于食品工程领域，涉及一种益生菌包埋微囊的制备方法。
背景技术
治疗胃黏膜损伤的药物有质子泵抑制剂(奥美拉唑等)、抑酸剂(碳酸氢钠等)、胃黏膜保护剂(枸橼酸铋钾等)和抗幽门螺旋杆菌药物等等。大多数患者会选用化学药物治疗胃黏膜的损伤，然而化学药物除了有治疗疾病的作用外，一般还会刺激胃肠道，使原本受损的胃肠粘膜进一步受损，副作用大，长时间使用很容易破坏机体的平衡，使病情加重，还有可能引起其他疾病的产生。例如，服用奥美拉唑产生的不良反应有腹泻、头痛、恶心、胃肠胀气及便秘，有些病例中可发生胃黏膜细胞增生和萎缩性胃炎，服用超过8周会增加艰难梭菌感染及骨折的风险；枸橼酸铋钾也不宜长期服用，当血铋浓度超过0.1微克/毫升的时候，有可能导致铋性脑病，初期表现为慢性头痛、失眠、精神异常等，亦可突然发生明显的脑病症状，如精神错乱、肌肉强直、运动失调、构音障碍、幻觉、惊厥等；长期大量服用克拉霉素会引起肝肾损伤以及心律失常等严重不良反应。
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。其功能是可以调节宿主黏膜与系统免疫功能，也可以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。
由于药物的副作用和益生菌的保护肠道粘膜屏障的功能，越来越多肠胃亚健康的人群选择益生菌。
但由于益生菌是活的微生物，制剂质量与活菌数量密切相关，因此，如何使益生菌在加工过程、运输贮存过程和胃肠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。益生菌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的影响最为明显，并且其不能耐受胃酸和胆盐，原料菌粉不经处理直接食用的话，经过胃肠道后绝大部分已经失活。
发明内容
本发明的目的是提供一种益生菌包埋微囊的制备方法。本发明与现有技术相比，本发明所述的益生菌包埋微囊的制备方法制备出来微囊，可以耐受胃酸和胆盐，使内部包裹的益生菌能够达到小肠，而不会出现到达小肠之前就大量失活的情况。
本发明采用以下技术方案实现上述目的：
一种益生菌包埋微囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
将3-5重量份聚乙二醇400，1-2重量份醋酸纤维酞酸酯，3-5重量份海藻酸钠，88-93重量份纯净水混合均匀配成溶液，用碳酸钠调pH值至7.8，灭菌得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
将氯化钙、纯净水按照氯化钙3～5份、纯净水95～97份的重量比，混合均匀后将溶解升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比(1-4)：(27-30)的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
其中，所述益生菌指的是青春双歧杆菌、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(保加利亚乳杆菌)、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、嗜热链球菌中的一种或几种。
其中，海藻酸钠溶液制备步骤如下：
按以下比例进行备料：3-5重量份聚乙二醇400，1-2重量份醋酸纤维酞酸酯，3-5重量份海藻酸钠，88-93重量份纯净水；
将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液。
本发明所制得的益生菌包埋微囊，囊壁材料是由化学反应形成的海藻酸钙醋酸纤维酞酸酯薄膜，具有隔水抗氧耐酸的优点，可以较好的保存益生菌的活性。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
原料说明
实施例1
按以下步骤制备益生菌微囊
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
海藻酸钠溶液：将聚乙二醇400、醋酸纤维酞酸酯、海藻酸钠、纯净水按照3:1:3:93重量比进行备料，将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
按照重量份数计，将氯化钙、纯净水按照3:97的重量比，混合均匀后将溶解升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比1：30的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
实施例2
按以下步骤制备益生菌微囊
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
海藻酸钠溶液：将聚乙二醇400、醋酸纤维酞酸酯、海藻酸钠、纯净水按照4:1.5:4:90.5重量比进行备料，将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
按照重量份数计，将氯化钙、纯净水按照4:96的重量比，混合均匀后将溶液升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比2：29的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
实施例3
按以下步骤制备益生菌微囊
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
海藻酸钠溶液：将聚乙二醇400、醋酸纤维酞酸酯、海藻酸钠、纯净水按照5:2:5:88重量比进行备料，将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
按照重量份数计，将氯化钙、纯净水按照5:95的重量比，混合均匀后将溶液升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比4：27的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
对比例1
按以下步骤制备益生菌微囊
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
海藻酸钠溶液：将聚乙二醇400、醋酸纤维酞酸酯、海藻酸钠、纯净水按照2:1:2:95重量比进行备料，将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
按照重量份数计，将氯化钙、纯净水按照2:98的重量比，混合均匀后将溶解升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比5：30的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
对比例2
按以下步骤制备益生菌微囊
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
海藻酸钠溶液：将聚乙二醇400、醋酸纤维酞酸酯、海藻酸钠、纯净水按照6:3:6:85重量比进行备料，将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
按照重量份数计，将氯化钙、纯净水按照6:94的重量比，混合均匀后将溶解升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比6：30的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
对比例3
按以下步骤制备益生菌微囊
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
海藻酸钠溶液：将聚乙二醇400、醋酸纤维酞酸酯、海藻酸钠、纯净水按照6:3:2:89重量比进行备料，将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
按照重量份数计，将氯化钙、纯净水按照7:93的重量比，混合均匀后将溶解升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比7：30的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
表1实施例和对比例的海藻酸钠溶液的原料重量比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 聚乙二醇400 | 3 | 4 | 5 | 2 | 6 | 6 |
| 醋酸纤维酞酸酯 | 1 | 1.5 | 2 | 1 | 3 | 3 |
| 海藻酸钠 | 3 | 4 | 5 | 2 | 6 | 2 |
| 纯净水 | 93 | 90.5 | 88 | 95 | 85 | 89 |
表2实施例和对比例的氯化钙溶液的原料重量比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 氯化钙 | 3 | 4 | 5 | 2 | 6 | 7 |
| 纯净水 | 97 | 96 | 95 | 98 | 94 | 93 |
表3菌泥与海藻酸钠溶液重量比
将实施例1-3和对比例1-3得到的益生菌包埋微囊，进行以下测试。
实验方法：取样品200袋(每袋不少于5g)于留样柜中，在室温条件下自然摆放24个月，分别在放置第0、3、6、9、12、18、24个月时取出20袋样品，按照以下方法检测样品中乳酸杆菌的活菌数量。
检测方法：将0.5g的L-cysteins HCL，4.5g的KH2PO4，6g的Na2HPO4，0.5mL的Tween80用蒸馏水适量溶解、定容，配成终体积为1000mL的溶液，再用0.1mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值至7.8，然后将此稀释液按每管9mL分装至试管中，再以灭菌釜用121℃灭菌15min，待用。其余试剂及培养基参照《GB 4789.35-2016食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》中的第4项进行配制。称取1g受试样品，加入已灭菌的稀释液试管中，于振荡器上震荡20min，使之混合溶解均匀，必要时离心弃去溶液中的沉淀物。将上述溶液按照比例连续稀释至适当的倍数。选择2个以上的适宜稀释度，按照《GB 4789.35-2016》中的第6项进行菌落培养并计数。
实验结果：见表4
表4益生菌微囊在室温摆放试验中的稳定性情况(益生菌活性单位：10亿CFU/g)
| 存放时间/月 | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 18 | 24 |
| 实施例1 | 13.0 | 9.0 | 8.1 | 7.6 | 6.7 | 4.8 | 3.5 |
| 实施例2 | 12.1 | 8.5 | 7.3 | 7.1 | 6.4 | 4.1 | 2.8 |
| 实施例3 | 13.2 | 8.3 | 7.5 | 7.0 | 7.1 | 4.8 | 3.4 |
| 对比例1 | 12.8 | 5.6 | 3.7 | 3.3 | 1.7 | 0.9 | 0.5 |
| 对比例2 | 12.9 | 5.8 | 3.9 | 3.2 | 1.6 | 1.0 | 0.4 |
| 对比例3 | 13.1 | 4.3 | 2.8 | 1.9 | 1.2 | 0.6 | 0.2 |
结果分析：实施例1-3制作的益生菌微囊在室温放置2年后，益生菌活性明显高于对比例1-3。
以上所述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种益生菌包埋微囊的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)菌泥制备
将益生菌于液体MRS培养基上37℃条件下培养50小时，收集菌液并进行离心，收集菌体，用灭菌生理盐水洗涤3次，再次离心后制得菌泥；
(2)海藻酸钠溶液制备
将3-5重量份聚乙二醇400，1-2重量份醋酸纤维酞酸酯，3-5重量份海藻酸钠，88-93重量份纯净水混合均匀配成溶液，用碳酸钠调pH值至7.8，灭菌得到海藻酸钠溶液；
(3)氯化钙溶液制备
将氯化钙、纯净水按照氯化钙3～5份、纯净水95～97份的重量比，混合均匀后将溶解升温至90摄氏度灭菌，冷却后用稀盐酸调pH值至5，得氯化钙溶液；
(4)微囊制备
将菌泥与海藻酸钠溶液按照重量比(1-4)：(27-30)的比例混合均匀，将菌泥和海藻酸纳溶液的混合液加入玻璃微孔膜过滤器内，玻璃微孔膜圆孔的直径为15微米，玻璃微孔膜上方的容器与氮气增压泵连通，玻璃微孔膜的下方浸在氯化钙溶液中，菌泥和海藻酸纳溶液的混合液在氮气增压泵的压力作用下通过玻璃微孔膜，进入到氯化钙溶液中，形成益生菌包埋微囊，收集益生菌微囊，于-60～-40℃下预冻1～5h，真空冷冻干燥后得到益生菌微囊。
2.如权利要求1所述的益生菌包埋微囊的制备方法，其特征在于：
所述益生菌指的是青春双歧杆菌、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(保加利亚乳杆菌)、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、嗜热链球菌中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的益生菌包埋微囊的制备方法，其特征在于：
海藻酸钠溶液制备步骤如下：
按以下比例进行备料：3-5重量份聚乙二醇400，1-2重量份醋酸纤维酞酸酯，3-5重量份海藻酸钠，88-93重量份纯净水；
将聚乙二醇400和纯净水配成溶液，然后加入醋酸纤维酞酸酯，完全溶解后加入海藻酸钠，升温至90摄氏度后均质，用碳酸钠调pH值至7.8，然后灭菌，得到海藻酸钠溶液。
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| CN115363216B (zh) * | 2022-08-12 | 2023-07-04 | 昆明理工大学 | 一种利用发酵罐气升法制备益生菌微胶囊的方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| CN113632988B (zh) | 2023-09-08 |
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