CN114343186A - 一种促进肠蠕动的益生菌胶囊 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，所述益生菌胶囊包括：囊芯和包裹在囊芯外的囊材；所述囊芯包括益生菌，所述囊材包括乳清蛋白粉、乳果糖、壳聚糖和柠檬酸钠。本发明提供的一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，同时具有在生产和保存过程中高益生菌存活率和在胃肠道中较强的耐受活性。
Description
技术领域
本发明属于保健品技术领域，尤其涉及一种促进肠蠕动的益生菌胶囊。
背景技术
“益生菌”被定义为活的微生物，这种微生物经口服足够数量后会改善宿主肠道微生物的平衡，进而对宿主健康产生有益影响。通常作为益生菌的菌种多为乳酸菌(如嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等)，一些酵母菌(如Saccharomyces boullardii)也被归为益生菌的范畴。
益生菌食品是功能性食品中发展极快的一个领域，对含有诸如嗜酸乳杆菌和双歧杆菌等种类益生菌的乳制品及非乳食品的开发已成为一大研究热点。如果以益生菌食品的种类来划分益生菌的应用，那么酸奶无疑是应用最广泛的益生菌食品载体。据报道，在欧洲，仅益生菌酸奶就占了整个欧洲功能性食品市场的约65％。除了作为传统食品载体的酸奶外，最近几年中，益生菌越来越多地被应用于非乳食品体系中。
根据益生菌应用效果的一般概念，益生菌只有在存活状态到达体内特定部位才能起到其应有的益生效果，因此在益生菌制品的加工处理，销售运输，穿过消化道等环节保持益生菌的活力和代谢活性显得非常重要。Kailasapathy等人提出了一个给益生菌提供一个物理屏障，使其与外界恶劣的环境条件隔离开，从而起到保护益生菌的作用的方法，这一理论引起了科学家们的极大兴趣。为保持益生菌活性，科学家们提出了许多解决方案，比如，筛选耐酸和耐胆汁的菌种，使用能阻拦氧气的包装材料，两步发酵培养法，压力适应，微量营养素的掺入，超声处理，微胶囊化等。Mortazavian等指出微胶囊为一种全新的高效保持益生菌活力的方法。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供了一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，同时具有在生产和保存过程中高益生菌存活率和在胃肠道中较强的耐受活性。
本发明提出的一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，包括：囊芯和包裹在囊芯外的囊材；
所述囊芯包括益生菌；
所述囊材包括乳清蛋白粉、乳果糖、壳聚糖和柠檬酸钠。
本发明所述囊材中，乳清蛋白粉和乳果糖可用于益生菌干燥时的保护剂，但是单纯以乳清蛋白粉和乳果糖作为囊材所得到的益生菌胶囊对湿度比较敏感，益生菌存活率提升有限。因此进一步通过复配壳聚糖和柠檬酸钠作为囊材，壳聚糖和柠檬酸钠所具有的致密交联结构在提高益生菌对高湿环境耐受性的同时，还进一步提高了益生菌的保存活性以及增强胃肠道中对胆汁和胃酸的耐受活性。
优选地，所述囊芯还包括低聚果糖和茶多酚；
优选地，所述囊芯中，益生菌、低聚果糖和茶多酚的重量比为1:0.2-0.3:0.01-0.02。
低聚果糖和茶多酚复配对益生菌的活性提升有促进作用；为了优化二者复配作为益生菌保护剂的作用，通过控制益生菌、低聚果糖和茶多酚的重量比为1:0.2-0.3:0.01-0.02，可以使得益生菌活性存活率达到最高。
优选地，所述益生菌为嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、拉曼乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌或乳双歧杆菌中一种或多种的组合。
嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、拉曼乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌或乳双歧杆菌是一种常用于酸奶、发酵乳制品及膳食补充剂的益生菌，被列入卫生部公布的《可用于食品的菌种名单》(卫办监督发[2010]65号)，可保持肠道的菌群平衡。嗜酸乳杆菌属于乳杆菌属，是人体肠道中重要微生物，与人体健康息息相关，当其达到一定数量时，可以起到健康促进效果；长双歧杆菌和干酪乳杆菌在发酵过程中可产生胞外多糖，作为一种大分子聚合物，胞外多糖具有一定的粘性和持水性，胞外多糖也是一种有效免疫因子，具有显著调节免疫力作用中的有效免疫因子，具有显著调节免疫力的作用；植物乳杆菌具有免疫调节、抑制致病菌和维持肠道内菌群平衡的功效。
优选地，所述囊材中，乳清蛋白粉、乳果糖、壳聚糖和柠檬酸钠的重量比为1:0.5-1:2-3:0.05-0.1。
益生菌胶囊的包封效果与囊材中乳清蛋白粉、乳果糖、壳聚糖和柠檬酸钠的重量比有密切的关系，比例不同，所得到的益生菌微胶囊的包封效果将会各有差异。为了优化乳清蛋白粉、乳果糖、壳聚糖和柠檬酸钠复配作为囊材对益生菌的包覆效果，通过控制其重量比为1:0.5-1:2-3:0.05-0.1，使益生菌微胶囊的包埋率和活菌数最高。
优选地，所述益生菌胶囊的制备方法包括如下步骤：
S1、将乳清蛋白粉和乳果糖溶入去离子水中，加入壳聚糖和柠檬酸钠，加热搅拌反应后，得到囊材黏体；
S2、将益生菌的菌种接入微生物培养基中培养活化，离心分离后，得到菌体；
S3、将所述菌体与所述囊材黏体混合，加热搅拌反应后，真空冷冻干燥，即得到所述益生菌胶囊。
优选地，步骤S1中，所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为2-3h。
优选地，步骤S2中，所述培养活化的温度为30-40℃，时间为12-24h。
优选地，步骤S3中，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为2-3h。
优选地，步骤S3中，所述真空冷冻干燥的温度-30～-60℃，时间为12-24h。
优选地，步骤S3中，所述菌体与囊材黏体的重量比为1:6-10。
本发明的有益效果为：
本发明提出的益生菌胶囊，通过乳清蛋白粉、乳果糖、柠檬酸钠和壳聚糖作为包覆囊材的原料，乳果糖、乳清蛋白形成的凝胶结构将益生菌包裹在其中，柠檬酸钠和壳聚糖形成的交联结构则将上述乳果糖、乳清蛋白进一步包埋，由此形成的益生菌胶囊使得益生菌的活性在生产、保存过程中都可以保持较佳活性，并且通过模拟胃液及肠液耐受试验、模拟胆盐耐受试验表明益生菌能保持较高的活菌存活率，由此促进了益生菌在肠道内增殖生长，保证益生菌在肠道中的活菌量，获得促进肠蠕动的保健功能。
具体实施方式
下面，本发明通过具体实施例对所述技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提出一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，其是通过下述方法制备而成：
(1)将乳清蛋白粉加入去离子水中溶解形成10％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的乳清蛋白溶液，加热至60℃后搅拌10min，再加入乳果糖浆(乳果糖50％含量，加入量是乳清蛋白粉的1.5倍)，继续搅拌20min后冷却至室温，再加入壳聚糖(加入量是乳清蛋白粉的2.5倍)和柠檬酸钠(加入量是乳清蛋白粉的8％)，加热至80℃后搅拌反应2h，得到粘稠状的透明液体，降至室温后，得到囊材黏体；
(2)将所选益生菌(嗜酸乳杆菌)的菌种接入微生物培养基中，37℃下发酵培养活化24h，离心分离后得到菌体；将低聚果糖和茶多酚加入去离子水中溶解形成5％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的混合溶液，将所述菌体与所述混合溶液混合均匀，其中，菌体(干重)、低聚果糖、茶多酚的重量比为1:0.25:0.015，得到益生菌悬液；
(3)将所述益生菌悬液与所述囊材黏体混合均匀后，升温至40℃后搅拌反应3h，所述菌体(干重)与粘稠状透明液体的重量比为1:8，再在-60℃下冷冻4h，接着放入真空冷冻干燥器中干燥20h，即得到所述促进肠蠕动的益生菌胶囊。
实施例2
本实施例提出一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，其是通过下述方法制备而成：
(1)将乳清蛋白粉加入去离子水中溶解形成10％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的乳清蛋白溶液，加热至60℃后搅拌10min，再加入乳果糖浆(乳果糖50％含量，加入量是乳清蛋白粉的1倍)，继续搅拌20min后冷却至室温，再加入壳聚糖(加入量是乳清蛋白粉的3倍)和柠檬酸钠(加入量是乳清蛋白粉的5％)，加热至80℃后搅拌反应2h，得到粘稠状的透明液体，降至室温后，得到囊材黏体；
(2)将所选益生菌(嗜酸乳杆菌)的菌种接入微生物培养基中，37℃下发酵培养活化24h，离心分离后得到菌体；将低聚果糖和茶多酚加入去离子水中溶解形成5％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的混合溶液，将所述菌体与所述混合溶液混合均匀，其中，菌体(干重)、低聚果糖、茶多酚的重量比为1:0.2:0.02，得到益生菌悬液；
(3)将所述益生菌悬液与所述囊材黏体混合均匀后，升温至50℃后搅拌反应2h，所述菌体(干重)与粘稠状透明液体的重量比为1:6，再在-40℃下冷冻6h，接着放入真空冷冻干燥器中干燥18h，即得到所述促进肠蠕动的益生菌胶囊。
实施例3
本实施例提出一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，其是通过下述方法制备而成：
(1)将乳清蛋白粉加入去离子水中溶解形成10％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的乳清蛋白溶液，加热至60℃后搅拌10min，再加入乳果糖浆(乳果糖50％含量，加入量是乳清蛋白粉的2倍)，继续搅拌20min后冷却至室温，再加入壳聚糖(加入量是乳清蛋白粉的2倍)和柠檬酸钠(加入量是乳清蛋白粉的10％)，加热至80℃后搅拌反应2h，得到粘稠状的透明液体，降至室温后，得到囊材黏体；
(2)将所选益生菌(嗜酸乳杆菌)的菌种接入微生物培养基中，37℃下发酵培养活化24h，离心分离后得到菌体；将低聚果糖和茶多酚加入去离子水中溶解形成5％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的混合溶液，将所述菌体与所述混合溶液混合均匀，其中，菌体(干重)、低聚果糖、茶多酚的重量比为1:0.3:0.01，得到益生菌悬液；
(3)将所述益生菌悬液与所述囊材黏体混合均匀后，升温至40℃后搅拌反应3h，所述菌体(干重)与粘稠状透明液体的重量比为1:8，再在-60℃下冷冻4h，接着放入真空冷冻干燥器中干燥20h，即得到所述促进肠蠕动的益生菌胶囊。
实施例4
本实施例提出一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，其是通过下述方法制备而成：
(1)将乳清蛋白粉加入去离子水中溶解形成10％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的乳清蛋白溶液，加热至60℃后搅拌10min，再加入乳果糖浆(乳果糖50％含量，加入量是乳清蛋白粉的1.5倍)，继续搅拌20min后冷却至室温，再加入壳聚糖(加入量是乳清蛋白粉的2.5倍)和柠檬酸钠(加入量是乳清蛋白粉的8％)，加热至80℃后搅拌反应2h，得到粘稠状的透明液体，降至室温后，得到囊材黏体；
(2)将所选益生菌(植物乳杆菌)的菌种接入微生物培养基中，37℃下发酵培养活化24h，离心分离后得到菌体；将低聚果糖和茶多酚加入去离子水中溶解形成5％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的混合溶液，将所述菌体与所述混合溶液混合均匀，其中，菌体(干重)、低聚果糖、茶多酚的重量比为1:0.25:0.015，得到益生菌悬液；
(3)将所述益生菌悬液与所述囊材黏体混合均匀后，升温至40℃后搅拌反应3h，所述菌体(干重)与粘稠状透明液体的重量比为1:8，再在-60℃下冷冻4h，接着放入真空冷冻干燥器中干燥20h，即得到所述促进肠蠕动的益生菌胶囊。
对比例1
本对比例提出一种益生菌胶囊，其是通过下述方法制备而成：
(1)将乳清蛋白粉加入去离子水中溶解形成10％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的乳清蛋白溶液，加热至60℃后搅拌10min，再加入乳果糖浆(乳果糖50％含量，加入量是乳清蛋白粉的1.5倍)，继续搅拌20min后冷却至室温，得到囊材黏体；
(2)将所选益生菌(嗜酸乳杆菌)的菌种接入微生物培养基中，37℃下发酵培养活化24h，离心分离后得到菌体；将低聚果糖和茶多酚加入去离子水中溶解形成5％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的混合溶液，将所述菌体与所述混合溶液混合均匀，其中，菌体(干重)、低聚果糖、茶多酚的重量比为1:0.25:0.015，得到益生菌悬液；
(3)将所述益生菌悬液与所述囊材黏体混合均匀后，升温至40℃后搅拌反应3h，所述菌体(干重)与粘稠状透明液体的重量比为1:8，再在-60℃下冷冻4h，接着放入真空冷冻干燥器中干燥20h，即得到所述益生菌胶囊。
对比例2
本对比例提出一种益生菌胶囊，其是通过下述方法制备而成：
(1)将乳清蛋白粉加入去离子水中溶解形成10％(w/v具体单位如按g/100mL×100％)的乳清蛋白溶液，加热至60℃后搅拌10min，再加入乳果糖浆(乳果糖50％含量，加入量是乳清蛋白粉的1.5倍)，继续搅拌20min后冷却至室温，再加入壳聚糖(加入量是乳清蛋白粉的2.5倍)和柠檬酸钠(加入量是乳清蛋白粉的8％)，加热至80℃后搅拌反应2h，得到粘稠状的透明液体，降至室温后，得到囊材黏体；
(2)将所选益生菌(嗜酸乳杆菌)的菌种接入微生物培养基中，37℃下发酵培养活化24h，离心分离后得到菌体，再将所述菌体加入去离子水中溶解，得到益生菌悬液；
(3)将所述益生菌悬液与所述囊材黏体混合均匀后，升温至40℃后搅拌反应3h，所述菌体(干重)与粘稠状透明液体的重量比为1:8，再在-60℃下冷冻4h，接着放入真空冷冻干燥器中干燥20h，即得到所述益生菌胶囊。
性能测试：
益生菌冻干前后活性检测：将益生菌胶囊按冻干前等体积生理盐水(0.95％)混合，采用平板涂布法计算活菌数，与冻干前活菌数相比，计算存活率；冻干存活率＝(冻干复水后每毫升中活菌总数/冻干前菌液每毫升活菌总数)×100％。
益生菌保存活性检测：将益生菌胶囊在相对湿度RH为60％、温度为25℃的条件下密闭保存，分别放置2个月后采用平板菌落计数法检测活菌数并计算保存存活率。
体外模拟胃肠道消化试验：精密称取1.000g益生菌胶囊，无菌操作下置于锥形瓶中，加入20mL人工胃液，放入恒温振荡摇床37℃、90r/min培养1h；再加入80mL人工肠液，37℃，180r/min继续培养2h；吸取1mL培养后的菌悬液于9mLPBS缓冲液中作系列稀释(此为10-3稀释度)，根据样品大致活菌数含量，稀释到合适的浓度梯度，用平板菌落计数法进行活菌计数。
胃肠道耐受率(％)＝胃肠模拟耐受之后的活菌总数/未经耐受的活菌总数×100。
人工胃液制备为：取稀盐酸16.4mL，加去离子水充分搅拌后，调节pH值至2.5，去离子水定容至1L，121℃高压灭菌15min后，冷却至室温，加入胃蛋白酶10g，混合使其充分溶解。
人工肠液制备为：取磷酸二氢钾6.8g，加去离子水，充分搅拌溶解，用0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至6.8，去离子水定容至1L，121℃高压灭菌15min后，冷却至室温，加入胰蛋白酶10g，猪胆盐3g(0.3％)，混合使其充分溶解。
表1实施例和对比例所得益生菌胶囊的益生菌存活率
表2实施例和对比例所得益生菌胶囊的胃肠道耐受率
由上表1、表2可知，本发明的复合益生菌能在贮存条件中有高于80％的存活率，且通过模拟胃液及肠液耐受试验表明益生菌能保持较高的活菌存活率，其活菌存活率可达到85％以上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，所述益生菌胶囊包括：囊芯和包裹在囊芯外的囊材；
所述囊芯包括益生菌；
所述囊材包括乳清蛋白粉、乳果糖、壳聚糖和柠檬酸钠。
2.根据权利要求1所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，所述囊芯还包括低聚果糖和茶多酚；
优选地，所述囊芯中，益生菌、低聚果糖和茶多酚的重量比为1:0.2-0.3:0.01-0.02。
3.根据权利要求1或2所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，所述益生菌为嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、拉曼乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌或乳双歧杆菌中一种或多种的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，所述囊材中，乳清蛋白粉、乳果糖、壳聚糖和柠檬酸钠的重量比为1:0.5-1:2-3:0.05-0.1。
5.根据权利要求1-4任一项所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，所述益生菌胶囊的制备方法包括如下步骤：
S1、将乳清蛋白粉和乳果糖溶入去离子水中，加入壳聚糖和柠檬酸钠，加热搅拌反应后，得到囊材黏体；
S2、将益生菌的菌种接入微生物培养基中培养活化，离心分离后，得到菌体；
S3、将所述菌体与所述囊材黏体混合，加热搅拌反应后，真空冷冻干燥，即得到所述益生菌胶囊。
6.根据权利要求5所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，步骤S1中，所述加热搅拌反应的温度为70-80℃，时间为2-3h。
7.根据权利要求5或6所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，步骤S2中，所述培养活化的温度为30-40℃，时间为12-24h。
8.根据权利要求5-7任一项所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，步骤S3中，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为2-3h。
9.根据权利要求5-8任一项所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，步骤S3中，所述真空冷冻干燥的温度-30～-60℃，时间为12-24h。
10.根据权利要求5-9任一项所述促进肠蠕动的益生菌胶囊，其特征在于，步骤S3中，所述菌体与囊材黏体的重量比为1:6-10。
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