CN114009785A - 一种益生菌晶球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种益生菌晶球及其制备方法，属于益生菌制品技术领域，该益生菌晶球包括核芯、包覆于所述核芯外表面的内保护层、包覆于所述内保护层外表面的功能层以及包覆于所述功能层外表面外保护层；所述核芯由益生菌菌粉、微晶纤维素、淀粉、羟丙基甲基纤维素溶液按照质量比(1‑4)：(30‑120)：(20‑100)：(0.5‑2)混合制成。其制备方法包括以下步骤：S1、核芯的制备；S2、内保护层的形成；S3、功能层的形成；S4、外保护层的形成。本发明解决了益生菌晶球容易受到外界环境影响的问题。
Description
技术领域
本发明涉及益生菌制品技术领域，更具体地说，它涉及一种益生菌晶球及其制备方法。
背景技术
哺乳动物的胃肠道中栖息着大量微生物，这些微生物与机体相互作用，影响着机体健康，当摄入足够数量的益生菌时，可以重塑肠道微生态平衡，促进机体健康。
现有益生菌晶球一般为单层结构或双层结构，单层结构的益生菌晶球只包含含有益生菌的核芯，保护性较差；双层结构的益生菌晶球除含有益生菌的核芯外，还会在核芯表面包覆一层保护层，虽然具有一定保护作用，但是还是不能起到很好的保护屏障作用，益生菌晶球还是容易受到外界环境的影响，如水分、酸碱度等。
有鉴于此，本发明提供一种益生菌晶球及其制备方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种益生菌晶球及其制备方法，其解决了益生菌晶球容易受到外界环境影响的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种益生菌晶球，包括核芯、包覆于所述核芯外表面的内保护层、包覆于所述内保护层外表面的功能层以及包覆于所述功能层外表面外保护层；
所述核芯由益生菌菌粉、微晶纤维素、淀粉、羟丙基甲基纤维素溶液按照质量比(1-4)：(30-120)：(20-100)：(0.5-2)混合制成。
进一步优选为：所述内保护层和所述外保护层均由包衣材料在包衣装置中制成。
进一步优选为：所述包衣材料为羟丙基甲基纤维素、果胶、壳聚糖、蛋白粉中的一种或多种。
进一步优选为：所述功能层包括酪蛋白、玉米蛋白、乳清蛋白、大豆蛋白、醣蛋白、虫胶中的一种或多种以及膜衣材料。
一种益生菌晶球的制备方法，包括以下步骤：
S1、核芯的制备
将包括益生菌菌粉、微晶纤维素和淀粉混合后，加入羟丙基甲基纤维素溶液，搅拌均匀，然后制粒得到粒度为1-2mm的核芯；
S2、内保护层的形成
将核芯倒入包衣装置中，按照热风从底部进入，包衣材料从顶部进入的方式进行包衣，以使核芯外表面包覆一层内保护层；
S3、功能层的形成
将包覆有内保护层的核芯通过包衣装置进行包衣处理，以使内保护层外表面包覆一层功能层；
S4、外保护层的形成
将包覆有内保护层、功能层的核芯倒入包衣装置中，按照热风从底部进入，包衣材料从顶部进入的方式进行包衣，以使核芯外表面包覆一层外保护层。
进一步优选为：所述包衣装置包括罐体、搅拌机构、驱动机构、主轴、送液系统和喷头；
所述罐体包括上罐体和下罐体，所述下罐体位于所述上罐体下方且与其转动配合，所述驱动机构位于所述下罐体下方且用于带动所述主轴绕其中心轴转动，所述主轴为竖直设置且由下往上穿过所述下罐体底部中心和所述上罐体顶部中心，所述下罐体固定在所述主轴上；
所述搅拌机构固定在所述上罐体内壁上且位于所述上罐体、下罐体内部，所述喷头位于所述上罐体内且安装在所述主轴上，所述送液系统用于向所述喷头输送包衣液，所述上罐体顶部设置有进料口；
所述下罐体侧壁内设置有气流通道，所述下罐体内壁开设有气孔，以使所述气流通道通过所述气孔与所述下罐体内部连通，所述下罐体下方连接有储气腔，所述储气腔侧部设置有热风进口，所述储气腔与所述气流通道连通；
所述上罐体外表面固定有固定块，所述固定块底部固定有支腿，所述支腿上连接有支撑杆，所述支撑杆一端与所述支腿固定，另一端固定有支撑环，所述支撑环支撑在所述下罐体底部。
进一步优选为：所述搅拌机构包括连接杆、固定环、竖杆和搅拌板；
所述固定环绕设在所述主轴四周，所述连接杆一端与所述上罐体内壁连接，另一端与所述固定环固定，所述竖杆上端固定在所述固定环底部，下端向下伸入所述下罐体内，所述搅拌板一端固定在所述竖杆上，另一端沿所述竖杆径向方向向远离所述竖杆方向延伸。
进一步优选为：所述送液系统包括包衣液箱、计量泵和送料管；
所述计量泵进口与所述包衣液箱出口管道连接，所述主轴上端设置有储液腔，所述送料管一端与所述计量泵出口连接，另一端由上往下插入所述主轴上的所述储液腔内，所述喷头与所述储液腔连通，所述喷头设置在所述主轴周向方向的表面。
进一步优选为：所述驱动机构包括电机、转轴、主动齿轮和从动齿轮；
所述从动齿轮套设在所述主轴上且与所述主轴固定连接，所述主动齿轮位于所述从动齿轮一侧且与其啮合设置，所述转轴一端与所述电机输出轴连接，另一端穿设在所述主动齿轮中心且与所述主动齿轮固定设置。
进一步优选为：所述上罐体为底部呈开口设置的圆筒状，所述下罐体为顶部呈开口设置的半空心椭圆球状，所述气孔设置有多个，多个所述气孔均布在所述下罐体内壁上；
所述主轴下端设置有插孔，所述插孔一侧设置有用于物料向外排出的出料孔，所述出料孔位于所述下罐体内底部，所述主轴下端设置有凸缘，所述插孔内设置有用于封堵所述出料孔的插柱，所述插柱包括柱体、端头和把手，所述柱体用于由下往上插入所述插孔内，所述端头固定在所述柱体一端，所述把手固定在所述端头相对于所述柱体的另一侧，所述端头用于与所述凸缘磁性连接。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本益生菌晶球采用多层(四层)结构设置，以在核芯外表面形成内保护层、功能层、外保护层这三层保护屏障，有效保护核芯所含益生菌，以降低外界环境对益生菌晶球的影响。本益生菌晶球制备工艺简单，只需在核芯外表面依次包衣形成内保护层、功能层、外保护层即可，设备投入也较低。
包衣时，先将待包衣物料(核芯或其他)通过进料斗倒入罐体内，然后通过热风进口开始向储气腔内送风，由于储气腔通过气流通道和气孔与下罐体内部连通，因此进入储气腔内的热风会依次经过气流通道和气孔进入下罐体内，从而能向上吹动下罐体内的待包衣物料，以使待包衣物料悬浮在下罐体内。在热风进口向下罐体内送风的同时，启动计量泵和电机，电机启动时，主轴将带动下罐体在支撑环上方同步转动，从而能通过竖杆、搅拌板进行物料搅拌，主轴转动时，喷头也将随主轴转动，因此当包衣液通过计量泵送入储液腔时，喷头将均匀的向主轴四周将储液腔内的包衣液喷出，从而有效提高了包衣均匀性。
附图说明
图1是实施例的流程框图，主要用于体现益生菌晶球的制备方法；
图2是实施例的剖视示意图，主要用于体现包衣装置的具体结构；
图3是实施例的剖视示意图，主要用于体现驱动机构的结构；
图4是实施例的剖视示意图，主要用于体现插柱的结构。
图中，1、支腿；2、进料斗；31、上罐体；32、下罐体；41、包衣液箱；42、计量泵；43、送料管；5、喷头；6、储液腔；71、连接杆；72、固定环；73、竖杆；74、搅拌板；81、电机；82、转轴；83、主动齿轮；84、从动齿轮；9、插柱；91、柱体；92、端头；93、把手；10、出料孔；11、热风进口；12、支撑杆；13、支撑环；14、气流通道；15、气孔；16、固定块；17、储气腔；18、主轴；19、凸缘；20、插孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种益生菌晶球及其制备方法，益生菌晶球包括核芯、包覆于核芯外表面的内保护层、包覆于内保护层外表面的功能层以及包覆于功能层外表面外保护层。核芯由益生菌菌粉、微晶纤维素、淀粉、羟丙基甲基纤维素溶液按照质量比3：100：80：1混合制成。内保护层和外保护层均由包衣材料在包衣装置中制成。
优选的，包衣材料为羟丙基甲基纤维素、果胶、壳聚糖、蛋白粉中的一种或多种，具体的，在本实施例中，内保护层和外保护层中的包衣材料均为羟丙基甲基纤维素溶液。
优选的，功能层包括酪蛋白、玉米蛋白、乳清蛋白、大豆蛋白、醣蛋白、虫胶中的一种或多种以及膜衣材料，具体的，在本实施例中，功能层由醣蛋白和膜衣材料按照质量比4:1混合制成。
益生菌晶球的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、核芯的制备
将包括益生菌菌粉、微晶纤维素和淀粉混合后，加入羟丙基甲基纤维素溶液，搅拌均匀，然后通过制粒机制粒得到粒度为1-2mm的核芯；
S2、内保护层的形成
将核芯倒入包衣装置中，按照热风从底部进入，包衣材料从顶部进入的方式进行包衣，以使核芯外表面包覆一层内保护层；优选的，热风温度为35-38℃，包衣材料分两次喷入，间隔时间为5-10min；
S3、功能层的形成
将包覆有内保护层的核芯通过包衣装置进行包衣处理，以使内保护层外表面包覆一层功能层；优选的，包衣方式与内保护层相同；
S4、外保护层的形成
将包覆有内保护层、功能层的核芯倒入包衣装置中，按照热风从底部进入，包衣材料从顶部进入的方式进行包衣，以使核芯外表面包覆一层外保护层。优选的，热风温度为35-38℃，包衣材料分两次喷入，间隔时间为5-10min；
在上述技术方案中，本益生菌晶球采用多层(四层)结构设置，以在核芯外表面形成内保护层、功能层、外保护层这三层保护屏障，有效保护核芯所含益生菌，以降低外界环境对益生菌晶球的影响。本益生菌晶球制备工艺简单，只需在核芯外表面依次包衣形成内保护层、功能层、外保护层即可，设备投入也较低。
参照图2-4，包衣装置包括罐体、搅拌机构、驱动机构、主轴18、送液系统和喷头5。罐体包括上罐体31和下罐体32，上罐体31为底部呈开口设置的圆筒状，下罐体32为顶部呈开口设置的半空心椭圆球状，上罐体31内径与下罐体32内径相同。下罐体32位于上罐体31下方且与其转动配合，优选的，下罐体32顶部开口处设置有与上罐体31相适配的凹槽，上罐体31底部插设在凹槽内。主轴18为竖直设置且由下往上穿过下罐体32底部中心和上罐体31顶部中心，下罐体32固定在主轴18上，上罐体31、下罐体32中心轴均与主轴18中心轴重合。上罐体31外表面固定有固定块16，固定块16对称设置在上罐体31的相对两侧。固定块16底部固定有支腿1，支腿1上端固定在固定块16上，下端用于支撑在地面或基础平面上。支腿1上连接有支撑杆12，支撑杆12一端与支腿1固定，另一端固定有支撑环13，支撑环13绕设在主轴18四周且支撑在下罐体32底部，支撑环13圆心位于主轴18轴线上。支撑环13的相对两侧均连接有支撑杆12。
优选的，搅拌机构固定在上罐体31内壁上且位于上罐体31、下罐体32内部，搅拌机构包括连接杆71、固定环72、竖杆73和搅拌板74。固定环72绕设在主轴18四周，固定环72圆心位于主轴18轴线上，连接杆71一端与上罐体31内壁连接，另一端与固定环72固定，固定环72的相对两侧均连接有连接杆71。竖杆73上端固定在固定环72底部，下端向下伸入下罐体32内，搅拌板74一端固定在竖杆73上，另一端沿竖杆73径向方向向远离竖杆73方向延伸。竖杆73设置有两个，两个竖杆73对称设置在主轴18的相对两侧，搅拌板74位于竖杆73和主轴18之间以及竖杆73和罐体内壁之间。
优选的，驱动机构位于下罐体32下方且用于带动主轴18绕其中心轴转动，以使下罐体32在支撑环13上方随主轴18同步转动。驱动机构包括电机81、转轴82、主动齿轮83和从动齿轮84。从动齿轮84套设在主轴18上且与主轴18固定连接，主动齿轮83位于从动齿轮84一侧且与其啮合设置。转轴82一端与电机81输出轴连接，另一端穿设在主动齿轮83中心且与主动齿轮83固定设置。
在上述技术方案中，电机81启动时，主动齿轮83将带动从动齿轮84转动，由于从动齿轮84与主轴18固定连接，下罐体32与与主轴18固定连接并与上罐体31转动配合，因此当电机81启动时，主轴18将带动下罐体32在支撑环13上方同步转动。又因为搅拌机构固定在上罐体31上，因此当下罐体32转动时，下罐体32内的物料可通过竖杆73、搅拌板74进行搅拌，从而提高物料包衣的均匀性。
优选的，下罐体32侧壁内设置有气流通道14，以使下罐体32通过气流通道14形成内外两层。下罐体32内壁开设有气孔15，以使气流通道14通过气孔15与下罐体32内部连通，为提高热气进入的均匀性，以使待包衣物料(核芯等)悬浮滚动在下罐体32内，具体的，气孔15设置有多个，多个气孔15均布在下罐体32内壁上。下罐体32下方连接有储气腔17，储气腔17侧部设置有热风进口11，储气腔17与气流通道14连通设置。
优选的，喷头5位于上罐体31内且安装在主轴18上，送液系统用于向喷头5输送包衣液，上罐体31顶部一侧设置有用于待包衣物料(核芯等)进入的进料口。送液系统包括包衣液箱41、计量泵42和送料管43。计量泵42进口与包衣液箱41出口管道连接，主轴18上端设置有储液腔6，送料管43一端与计量泵42出口连接，另一端由上往下竖直插入主轴18上的储液腔6内。喷头5与储液腔6连通，喷头5设置在主轴18周向方向的表面，具体的，喷头5设置有两个，两个喷头5对称设置在主轴18周向面的相对两侧，喷头5喷出口朝向方向为斜向下。为提高送料管43与主轴18之间的连接紧密性，具体的，送料管43表面设置有一圈滑槽，储液腔6内壁设置有一圈与滑槽相适配的滑条，滑条插设在滑槽内且与滑槽转动配合。
优选的，主轴18下端设置有插孔20，插孔20相对两侧均设置有用于包覆有物料向外排出的出料孔10，出料孔10位于下罐体32内底部。主轴18下端设置有凸缘19，插孔20内设置有用于封堵出料孔10的插柱9，插柱9包括柱体91、端头92和把手93。柱体91与插孔20相适配且用于由下往上插入插孔20内，端头92固定在柱体91一端，把手93固定在端头92相对于柱体91的另一侧。端头92用于与凸缘19磁性连接，具体的，端头92为磁性材料制成，凸缘19为铁质材料制成，通过凸缘19与端头92的磁性连接，使得柱体91封堵在插孔20内，避免包衣过程中，物料通过出料孔10、插孔20向外排出。
在上述技术方案中，包衣时，先将待包衣物料(核芯或其他)通过进料斗2倒入罐体内，然后通过热风进口11开始向储气腔17内送风，由于储气腔17通过气流通道14和气孔15与下罐体32内部连通，因此进入储气腔17内的热风会依次经过气流通道14和气孔15进入下罐体32内，从而能向上吹动下罐体32内的待包衣物料，以使待包衣物料悬浮在下罐体32内。在热风进口11向下罐体32内送风的同时，启动计量泵42和电机81，电机81启动时，主轴18将带动下罐体32在支撑环13上方同步转动，从而能通过竖杆73、搅拌板74进行物料搅拌，主轴18转动时，喷头5也将随主轴18转动，因此当包衣液通过计量泵42送入储液腔6时，喷头5将均匀的向主轴18四周将储液腔6内的包衣液喷出，从而有效提高了包衣均匀性。
实施例2：一种益生菌晶球及其制备方法，与实施例1的区别在于，核芯由益生菌菌粉、微晶纤维素、淀粉、羟丙基甲基纤维素溶液按照质量比1：30：20：0.5混合制成。
具体的，在本实施例中，内保护层和外保护层中的包衣材料均为壳聚糖。
具体的，在本实施例中，功能层由虫胶和膜衣材料按照质量比4:1混合制成。
实施例3：一种益生菌晶球及其制备方法，与实施例1的区别在于，核芯由益生菌菌粉、微晶纤维素、淀粉、羟丙基甲基纤维素溶液按照质量比4：120：100：2混合制成。
具体的，在本实施例中，内保护层和外保护层中的包衣材料均为果胶。
具体的，在本实施例中，功能层由乳清蛋白和膜衣材料按照质量比4:1混合制成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种益生菌晶球，其特征在于：包括核芯、包覆于所述核芯外表面的内保护层、包覆于所述内保护层外表面的功能层以及包覆于所述功能层外表面外保护层；
所述核芯由益生菌菌粉、微晶纤维素、淀粉、羟丙基甲基纤维素溶液按照质量比(1-4)：(30-120)：(20-100)：(0.5-2)混合制成。
2.根据权利要求1所述的一种益生菌晶球，其特征在于：所述内保护层和所述外保护层均由包衣材料在包衣装置中制成。
3.根据权利要求2所述的一种益生菌晶球，其特征在于：所述包衣材料为羟丙基甲基纤维素、果胶、壳聚糖、蛋白粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种益生菌晶球，其特征在于：所述功能层包括酪蛋白、玉米蛋白、乳清蛋白、大豆蛋白、醣蛋白、虫胶中的一种或多种以及膜衣材料。
5.如权利要求1-4中任一所述的一种益生菌晶球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、核芯的制备
将包括益生菌菌粉、微晶纤维素和淀粉混合后，加入羟丙基甲基纤维素溶液，搅拌均匀，然后制粒得到粒度为1-2mm的核芯；
S2、内保护层的形成
将核芯倒入包衣装置中，按照热风从底部进入，包衣材料从顶部进入的方式进行包衣，以使核芯外表面包覆一层内保护层；
S3、功能层的形成
将包覆有内保护层的核芯通过包衣装置进行包衣处理，以使内保护层外表面包覆一层功能层；
S4、外保护层的形成
将包覆有内保护层、功能层的核芯倒入包衣装置中，按照热风从底部进入，包衣材料从顶部进入的方式进行包衣，以使核芯外表面包覆一层外保护层。
6.根据权利要求5所述的一种益生菌晶球的制备方法，其特征在于：所述包衣装置包括罐体、搅拌机构、驱动机构、主轴(18)、送液系统和喷头(5)；
所述罐体包括上罐体(31)和下罐体(32)，所述下罐体(32)位于所述上罐体(31)下方且与其转动配合，所述驱动机构位于所述下罐体(32)下方且用于带动所述主轴(18)绕其中心轴转动，所述主轴(18)为竖直设置且由下往上穿过所述下罐体(32)底部中心和所述上罐体(31)顶部中心，所述下罐体(32)固定在所述主轴(18)上；
所述搅拌机构固定在所述上罐体(31)内壁上且位于所述上罐体(31)、下罐体(32)内部，所述喷头(5)位于所述上罐体(31)内且安装在所述主轴(18)上，所述送液系统用于向所述喷头(5)输送包衣液，所述上罐体(31)顶部设置有进料口；
所述下罐体(32)侧壁内设置有气流通道(14)，所述下罐体(32)内壁开设有气孔(15)，以使所述气流通道(14)通过所述气孔(15)与所述下罐体(32)内部连通，所述下罐体(32)下方连接有储气腔(17)，所述储气腔(17)侧部设置有热风进口(11)，所述储气腔(17)与所述气流通道(14)连通；
所述上罐体(31)外表面固定有固定块(16)，所述固定块(16)底部固定有支腿(1)，所述支腿(1)上连接有支撑杆(12)，所述支撑杆(12)一端与所述支腿(1)固定，另一端固定有支撑环(13)，所述支撑环(13)支撑在所述下罐体(32)底部。
7.根据权利要求6所述的一种益生菌晶球的制备方法，其特征在于：所述搅拌机构包括连接杆(71)、固定环(72)、竖杆(73)和搅拌板(74)；
所述固定环(72)绕设在所述主轴(18)四周，所述连接杆(71)一端与所述上罐体(31)内壁连接，另一端与所述固定环(72)固定，所述竖杆(73)上端固定在所述固定环(72)底部，下端向下伸入所述下罐体(32)内，所述搅拌板(74)一端固定在所述竖杆(73)上，另一端沿所述竖杆(73)径向方向向远离所述竖杆(73)方向延伸。
8.根据权利要求6所述的一种益生菌晶球的制备方法，其特征在于：所述送液系统包括包衣液箱(41)、计量泵(42)和送料管(43)；
所述计量泵(42)进口与所述包衣液箱(41)出口管道连接，所述主轴(18)上端设置有储液腔(6)，所述送料管(43)一端与所述计量泵(42)出口连接，另一端由上往下插入所述主轴(18)上的所述储液腔(6)内，所述喷头(5)与所述储液腔(6)连通，所述喷头(5)设置在所述主轴(18)周向方向的表面。
9.根据权利要求6所述的一种益生菌晶球的制备方法，其特征在于：所述驱动机构包括电机(81)、转轴(82)、主动齿轮(83)和从动齿轮(84)；
所述从动齿轮(84)套设在所述主轴(18)上且与所述主轴(18)固定连接，所述主动齿轮(83)位于所述从动齿轮(84)一侧且与其啮合设置，所述转轴(82)一端与所述电机(81)输出轴连接，另一端穿设在所述主动齿轮(83)中心且与所述主动齿轮(83)固定设置。
10.根据权利要求9所述的一种益生菌晶球的制备方法，其特征在于：所述上罐体(31)为底部呈开口设置的圆筒状，所述下罐体(32)为顶部呈开口设置的半空心椭圆球状，所述气孔(15)设置有多个，多个所述气孔(15)均布在所述下罐体(32)内壁上；
所述主轴(18)下端设置有插孔(20)，所述插孔(20)一侧设置有用于物料向外排出的出料孔(10)，所述出料孔(10)位于所述下罐体(32)内底部，所述主轴(18)下端设置有凸缘(19)，所述插孔(20)内设置有用于封堵所述出料孔(10)的插柱(9)，所述插柱(9)包括柱体(91)、端头(92)和把手(93)，所述柱体(91)用于由下往上插入所述插孔(20)内，所述端头(92)固定在所述柱体(91)一端，所述把手(93)固定在所述端头(92)相对于所述柱体(91)的另一侧，所述端头(92)用于与所述凸缘(19)磁性连接。
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