CN114601168B - 一种用喷雾干燥制备含益生元的益生菌微胶囊的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用喷雾干燥制备含益生元的益生菌微胶囊的方法，属于食品技术领域。本发明使用的喷雾干燥保护剂为酸水解制备的热凝胶低聚糖。本发明使用的低聚热凝胶作为保护剂，将两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌3种益生菌发酵液与低聚热凝胶混合制备含有益生元的益生菌粉。本发明喷雾干燥所用的壁材为低聚热凝胶，一方面作为益生元能够促进益生菌生长，另一方面作为益生菌喷雾的保护剂，提高益生菌活性，使益生菌菌粉兼具二者优点，形成合生元。制备的益生菌粉分散性好，粉体大小均一，活菌数高，喷雾干燥后的产酸能力强。

Description

一种用喷雾干燥制备含益生元的益生菌微胶囊的方法
技术领域
本发明涉及一种用喷雾干燥制备含益生元的益生菌微胶囊的方法，属于食品技术领域。
背景技术
益生菌通过改善肠道菌群的平衡并增强粘膜对病原体的防御能力而有益于人类健康。益生菌不仅被用作保健品，还被用于预防和治疗胃肠道和非胃肠道疾病，如腹泻、结肠癌、肥胖、糖尿病和炎症。影响益生菌活性的因素包括酸度，pH，储存时间和温度以及氧气含量。益生菌功能性产品面临的主要挑战是确保益生菌微生物能够承受加工，储存和通过胃肠道运输过程中遇到的环境和压力，使产品中含有足够的益生菌数量及活性，从而赋予他们预期的健康益处。
益生菌的微囊化是一种改善功能性食品中益生菌的稳定性的方法，越来越受到关注。微囊化可以提高微生物在加工，储存或通过人体胃肠道的过程中的存活率。喷雾干燥是微囊化常用的方法，喷雾干燥和随后储存期间培养物的存活率取决菌体的种类和菌株，干燥条件，包封剂种类及包封剂浓度。为了确保喷雾干燥工艺的经济可行性，初始分散液应具有相对较高的浓度(约25–40wt％)，且具有相对较低的粘度，因此限制了市场上作为微胶囊载体胶体的选择。益生菌微胶囊化的主要挑战之一是寻找有效的封装材料，以保持菌体的活力。
益生元是一种非消化食物成分，通过选择性地刺激结肠内细菌的生长和/或活性，从而有利于人体健康。许多人体试验证实，在非消化的食物成分中，果胶低聚糖、菊粉、半乳糖和低聚葡聚糖是常见的益生元。人们越来越关注使用益生菌/益生元组合(称为“合生元”)，因为当益生菌到达结肠时，可以使用益生元存活，从而有益于宿主。已有使用阿拉伯胶、淀粉、乳清蛋白、麦芽糖糊精、纤维素、菊粉或这些水胶体或其他胶体的组合作为喷雾干燥过程中的包封材料进行了研究。这些益生元可能被开发为喷雾干燥的载体介质，并可能有助于提高加工过程中的益生菌存活率。然而，使用不同的包封剂生产微胶囊可能导致不同的物理性能，这取决于每种包封剂的结构和特性。
热凝胶是一种由β-1,3-糖苷键连接而成的无分支线性葡聚糖，热凝胶低聚糖(热凝胶水解产物β-1,3-葡寡糖)具有益生元活性和免疫调节作用。在我们前期的研究中发现，热凝胶低聚糖能促进两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌生长，添加低聚热凝胶发酵48h后菌体浓度增加了70-80％，以菊粉对照，发酵24-48h内低聚热凝胶的促生长作用明显高于菊粉，表明低聚热凝胶能在长时间的促进益生菌的生长，发挥益生作用。
益生菌的喷雾干燥法是益生菌菌体混合液雾化成细小的雾滴，益生菌菌体较小，能与一定温度的气体快速接触混合，热质交换后使水溶液气化，迅速脱水干燥，获得干燥的益生菌菌粉。喷雾干燥是一种快速，连续，经济，可重复和可扩展的方法。喷雾干燥过程中高温易导致益生菌菌体失水和热失活，适当优化喷雾干燥工艺(如入口和出口温度)对益生菌微胶囊化非常重要。因此减少喷雾干燥降低益生菌活性，研究益生菌粉喷雾干燥工艺对益生菌品质尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有益生元的益生菌微胶囊及其制备方法，作为喷雾干燥制备菌剂时使用的保护剂之一，又能为益生菌提供能量。
本发明提供了一种热凝胶酸水解制备的寡糖的方法，不同聚合度的β-1，3葡聚糖。
本发明所述的热凝胶水解的方法，溶解体系为二甲亚砜，水解温度90-115℃，盐酸浓度0.1-1M，水解时间30-90min。
本发明提供一种纯化热凝胶酸水解产物方法，首先粗纯化，将水解产物用2倍体积丙酮混匀静置得沉淀，30-60min后取上清，5-8倍醇沉，将沉淀产物溶于水，离心取上清液，分别用超滤离心管3kDa，10kDa分离得到两种聚合度分布的热凝胶寡糖。将分离后的两种溶液冷冻干燥后，采用MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪测定低聚热凝胶聚合度。
本发明提供了一种益生元，所述益生元为：所述益生元中含有聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖及聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖。
本发明还提供了一种益生元在提高益生菌在喷雾干燥过程中存活率的应用，所述益生元中含有聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖及聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖。
在本发明的一种实施方式中，所述益生菌包括两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌。
在本发明的一种实施方式中，所述益生元中，聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖：聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖的质量比为1：(1～3)。
本发明还提供了一种益生菌粉的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)分别将制备得到的益生菌种子液在55～60℃条件下，热激处理10～20min后得到菌液；
(2)将聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末与聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖粉末按照质量比为1：1的比例混合后，溶于无菌水，得到质量分数为：120～180％的保护剂溶液；
(3)将步骤(2)得到的保护剂溶液按照(1～5)：(3～5)的比例添加至步骤(1)得到的菌液中，得到混合菌液；
(4)向混合菌液中添加质量分数为3～5％的脱脂乳粉后，按照进料速率400～600mL/h的速率的通过喷雾干燥机进行干燥。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中，得到质量分数为120％的保护剂溶液。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)为，将步骤(2)得到的保护剂溶液按照1：5的比例添加至步骤(1)得到的菌液中，得到混合菌液。
在本发明的一种实施方式中，所述混合菌液中保护剂溶液质量分数为20％。
在本发明的一种实施方式中，向混合液中添加质量分数为3％的脱脂乳粉。
在本发明的一种实施方式中，所述益生菌包括两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌。
在本发明的一种实施方式中，喷雾干燥的条件为：入口温度为100～120℃，进风量为50～80m3/h，出口温度为50～90℃。
在本发明的一种实施方式中，所述喷雾干燥的条件为：进风量60m3/h，入口温度110℃，出口温度60℃。
在本发明的一种实施方式中，步骤(4)中喷雾干燥气流喷射模式为并流式。
本发明提供了一种含有益生元的益生菌喷雾干燥方法，具体步骤如下：
(1)菌液的热激预处理。将培养12h菌液在45-60℃预处理10-20min，将菌液放置在不同温度的水浴锅中孵育提高菌体的耐热性，采用平板活菌计数法测定不同条件下的菌液的活菌数。
(2)喷雾干燥益生菌壁材的选择。比较了高聚合度热凝胶聚合度19-25，低聚合度2-11的低聚葡聚糖和高低聚合物混合β-1，3葡聚糖益生元作为喷雾干燥的载体介质，并且可能在加工过程中提高益生菌的存活率。
(3)保护剂浓度确定。保护剂添加量分别为10-40％，喷雾干燥后测定3种益生菌粉的菌体存活率，菌体活性，粉剂分散性，均一性及色泽为评价指标
(4)喷雾干燥工艺参数优化。喷雾干燥过程中，入口温度为100-120℃，进料速率为600mL/h，进风量为80m3/h及出口温度为50-90℃，测定菌体存活率及活性和含水量，以菌体存活率及活性为评价指标。
(5)气流喷射模式为并流式。益生菌混合液为热敏性流体，喷雾干燥的热空气和料液进入干燥室的方向相同，气流喷射模式为并流式，含水量最高的液滴与最高温度的气流接触，干燥的菌体颗粒与出口的最低温度接触，减少热接触，降低了对益生菌造成热损伤。
(6)喷雾干燥后益生菌粉活菌数目和产酸能力评价。分别将浓度为106CFU·mL-1的3种菌悬液和喷雾干燥后的菌粉(两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌)接种至MRS培养基中，37℃厌氧培养。每隔1h取样，测定个培养基中的菌体浓度、pH。
本发明还提供了上述方法得到的益生菌粉。
本发明还提供了上述方法在制备含有益生菌的产品中的应用。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明所用的壁材为低聚热凝胶，一方面作为益生元能够促进益生菌生长，另一方面作为益生菌喷雾的保护剂，提高益生菌活性，使益生菌菌粉兼具二者优点，形成合生元。
分离不同聚合度的低聚热凝胶并评价其益生活性，优化不同的聚合度的组合培养益生菌提高益生菌体活性和稳定性，以DP2-11聚合度的β-1,3葡寡糖复配DP19-25聚合度的β-1,3葡聚糖为喷雾干燥保护剂为最优的保护剂并可维持更长久的益生活性。
以低聚热凝胶作为喷雾干燥益生菌壁材，益生菌粉分散性好，粉体大小均一，活菌数高，喷雾干燥后的产酸能力强。
附图说明
图1：采用MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪测定DP2-11聚合度的β-1,3葡寡糖低聚热凝胶的MALDI-TOF MS图谱。
图2：采用MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪测定DP19-25聚合度的β-1,3葡寡糖低聚热凝胶的MALDI-TOF MS图谱。
图3：热凝胶低聚糖对特定益生菌(两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌)体外发酵的产酸能力的影响。
图4：两歧双歧杆菌ATCC 29521在不同热激条件下的耐热曲线。
图5：短乳杆菌ATCC 14869在不同热激条件下的耐热曲线。
图6：嗜酸乳杆菌ATCC 4356在不同热激条件下的耐热曲线。
具体实施方式
下述实施例中所涉及的热凝胶购自味菱食品科技有限公司。
下述实施例中所涉及的两岐双岐杆菌ATCC 29521、短乳杆菌ATCC 14869和嗜酸乳杆菌ATCC 4356均购自中国微生物菌种保藏中心。
下述实施例中所有的接种、加液操作均在厌氧箱(5％H2、10％CO2和85％N2)中进行。
下述实施例中所涉及的培养基如下：
MRS发酵培养基(g/L)：蛋白胨10，牛肉膏10，酵母膏5，乙酸钠5，柠檬酸铵2，硫酸钾2，吐温-80 1，硫酸镁0.1，硫酸锰0.05，半胱氨酸盐酸盐0.05，pH 6.8；培养基先脱氧后分装在密闭的血清瓶中密封后110℃高压灭菌20min后备用。
下述实施例中所涉及的检测方法如下：
热凝胶聚合度的检测
采用MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪测定低聚热凝胶聚合度，具体步骤为：吸取样品2μL在靶板上点样，吸取相1μL基质DHB-Na/K点样于靶板，将靶板至于MALDI-TOF MS(Micromass TOF Space 2E)设备，选择正离子反射法进行测定。根据MALDI-TOF MS测定的质荷比结果推断样品中物质的分子量大小。根据β-1,3葡聚糖质荷比m/z＝162×n(聚合度)+18(H2O)+39(Mr K)/23(Mr Na)。
实施例1：热凝胶低聚糖β-1，3葡聚糖的制备
采用酸水解制备的热凝胶低聚糖的方法，具体步骤如下：
(1)热凝胶的水解：
将2g热凝胶缓慢溶解于1L二甲亚砜中，在50℃磁力搅拌1h使其充分溶解，制备得到浓度为2mg/mL的热凝胶溶液；
向热凝胶溶液中添加10mL浓度为1M的HCl溶液，充分混匀后装入蓝盖瓶中进行水解，转入水浴震荡锅中100rpm震荡，水解温度90℃，水解时间90min，水解结束后用1M NaOH调节水解液至中性，得到热凝胶酸水解产物。
(2)低聚热凝胶的纯化和分离：
首先粗纯化，将步骤(1)制备得到的热凝胶酸水解产物加入2倍体积的丙酮，水解液由澄清变为乳白色，混匀后静置30min，丢弃沉淀以除去较大分子量的热凝胶；
取上层溶液再用5-8倍体积乙醇进行醇沉24h后，离心获得沉淀，沉淀先用无水乙醇洗涤3-5次，去除无机盐和水解副产物，再用丙酮洗涤2-3次，最后将沉淀产物溶于水，将溶液先用3kd超滤离心管，在12000rpm条件下离心30min，滤液即为：DP值为2-11的β-1,3葡聚糖溶液；
将3kd超滤离心管中未过滤膜的液体，稀释两倍后，再用5kd超滤离心管12000rpm条件下离心30min，滤液即为：DP值为15-29的β-1,3葡聚糖；
(3)低聚热凝胶冷冻粉末的获得
分别将步骤(2)得到的滤液在-40℃预冻，在真空度10Pa左右进行冷冻干燥48h，得到两种聚合度分布的低聚热凝胶：DP值为2-11的β-1,3葡聚糖粉末、DP值为15-29的β-1,3葡聚糖粉末。
分别采用MALDI-TOF/TOF基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪，对得到的两种粉末进行鉴定，结果显示，测定低聚热凝胶聚合度分别为DP 2-11，DP 19-25的热凝胶低聚糖(如图1～2所示)。
实施例2：益生菌菌液的制备
具体步骤如下：
(1)分别将两岐双岐杆菌ATCC 29521、短乳杆菌ATCC 14869和嗜酸乳杆菌ATCC4356接种至MRS发酵培养基中，在37℃条件下培养10～12h，制备得到种子液；
(2)将制备得到的种子液在45～60℃预处理10～20min提高菌体的耐热性。根据生长曲线，选择菌体稳定期的培养时间进行实验；
具体如下：
分别将上述种子液放置在45℃、50℃、55℃及60℃水浴锅中进行孵育，每隔5min采用平板活菌计数法测定活菌数，处理10～20min；以水浴时间为横坐标，活菌数的对数函数值为纵坐标做图，即为该菌种在该温度下的耐热曲线(如图4～6所示)。
结果显示，65℃达到菌体的致死温度，因此，热激条件为：55～60℃，10～20min，热激后菌体生长较好，选择该条件作为喷雾干燥前处理菌液。
实施例3：用低聚热凝胶作为保护剂采用喷雾干燥制备益生菌粉
具体步骤如下：
(1)按照实施例2的步骤(1)的方法，分别制备得到两岐双岐杆菌ATCC 29521种子液、短乳杆菌ATCC 14869种子液和嗜酸乳杆菌ATCC 4356种子液；
热激处理：分别将上述种子液在55℃条件下处理20min后，分别得到菌液，此时，菌浓均为1×103CFU mL-1。
(2)用无菌蒸馏水平衡干燥机的输入和输出温度，以保持稳定性。
(3)配制不同聚合度分布的低聚热凝胶水溶液作为保护剂溶液及混合菌液的制备
称取实施例1制备得到的聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末溶于水中，制备得到质量分数为120％的保护剂溶液1；
称取实施例1制备得到的聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖粉末溶于水中，制备得到质量分数为120％的保护剂溶液2；
将实施例1中制备得到的聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末与聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖粉末按照质量比为1:1的比例进行混合后，溶于水中，制备得到质量分数为120％的保护剂溶液3。
分别将500mL热激后的种子液与100mL上述保护剂溶液1～3，分别制备得到保护剂溶液的质量分数为20％的混合菌液：
其中，采用保护剂溶液3得到的混合菌液在喷雾干燥前添加质量分数3％脱脂乳粉助干剂。
(4)空白对照菌液：
分别将100mL pH 6.8磷酸缓冲液加至500mL步骤(1)得到的菌液中，得到未加保护剂的空白对照菌液。
(5)分别将上述得到的混合菌液、各空白对照菌液按照进料速率500mL/h的速率的通过并流式喷雾干燥机进行干燥，设置喷雾干燥机的进风量60m3/h，入口温度110℃，出口温度60℃，分别收集得到的干粉并立即放入装有饱和MgCl2盐溶液的4℃无菌容器中；
分别制备得到9种不同的益生菌粉。以菌体存活率及活性为评价指标，结果如表1所示：
表1：不同保护剂得到的益生菌粉中菌体的存活率
Figure BDA0003562350230000071
结果显示：20％质量分数的DP值为2-11的β-1,3葡聚糖：DP值为19-25的β-1,3葡聚糖的作为复合保护剂的菌体存活率最高。
实施例4：气流喷射模式对菌体的存活率和含水量的影响
具体实施方式同实施例3，区别在于，仅用DP值为2-11的β-1,3葡聚糖：DP值为19-25的β-1,3葡聚糖为1：1的保护剂溶液3配制得到的质量分数为20％的混合菌液，同时调整步骤(5)的干燥方式分别为：并流式喷雾干燥方法和逆流式喷雾干燥方法；其他条件同实施例3，其中：
所述并流式喷雾干燥方法：将混合均匀的菌液放入并流式喷雾干燥机的干燥塔顶端物料进料口，入风口设置在顶端，热风与菌液喷射方向一致，在底部收集菌粉。
所述逆流式喷雾干燥方法：将混合均匀的菌液放入并流式喷雾干燥机的干燥塔顶端物料进料口，入风口设置在低部，进风方向与物料喷射方向相反，液滴干燥后由于重力作用在底部收集菌粉。
分别按照上述干燥方法获得不同菌粉的存活率和含水量如表2所述。
表2：不同保护剂得到的益生菌粉中菌体的存活率
Figure BDA0003562350230000072
Figure BDA0003562350230000081
结果表明：三种菌均在并流模式下的存活率更高，且含水量更低，因此选择并流式喷雾干燥菌体。
实施例5：用不同浓度低聚热凝胶作为保护剂采用喷雾干燥制备益生菌粉
本实施例对DP值为2-11的β-1,3葡聚糖：DP值为19-25的β-1,3葡聚糖为1：1的作为复合保护剂的浓度对菌体活菌数的影响进行考察。
具体步骤同实施例3，区别在于，调整步骤(3)为：
将实施例1中制备得到的聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末与聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖粉末按照质量比为1:1的比例进行混合后，溶于水中，制备得到质量分数为120％的保护剂溶液。
分别将500mL热激后的种子液与100mL上述保护剂溶液，分别制备得到保护剂溶液的质量分数为20％的混合菌液1；
按照上述方法，分别将热激后的种子液与不同体积的上述保护剂溶液，分别制备得到保护剂溶液溶剂的质量分数为10％的混合菌液2及质量分数为30％的混合菌液3；
上述混合菌液在喷雾干燥前添加质量分数3％脱脂乳粉助干剂。
分别按照实施例3的方法制备得到不同的益生菌粉，分别测定益生菌粉中菌体存活率及活性和含水量，以菌体存活率及活性为评价指标，结果如表3所示。
表3：不同添加量的保护剂得到的益生菌粉中菌体存活率及活性和含水量
Figure BDA0003562350230000082
结果显示，添加30％的复合低聚热凝胶保护剂混合液粘度过高，不利于雾化形成小颗粒，菌粉颗粒较大，聚集严重，分散性差；添加20％复合低聚热凝胶保护剂的两岐双岐杆菌活菌数2.1×109CFU/g，存活率95.56％，短乳杆菌活菌数3.2×109CFU/g，存活率96.43％，短乳杆菌活菌数8.91×109CFU/g，存活率97.86％，三种菌粉颗粒大小均一；
添加10％复合低聚热凝胶保护剂三种菌的存活率90.16-92.44％，得出20％的保护剂浓度的菌体存活率及活性最高。
实施例6：用低聚热凝胶作为保护剂采用喷雾干燥制备益生菌粉
本实施例探究不同入口温度，出口温度对菌剂活菌数的影响。
1、入口温度对喷雾干燥的影响
具体步骤同实施例3，区别在于，仅采用低聚热凝胶DP2-11为保护剂，并且保护剂添加量为20％；具体如下：
具体实施方式同实施例3，区别在于，调整步骤(3)为：
称取实施例1制备得到的聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末溶于水中，制备得到质量分数为120％的保护剂溶液。
分别将500mL热激后的种子液与100mL上述保护剂溶液，分别制备得到保护剂溶液的质量分数为20％的混合菌液；
分别将按照实施例3的方法得到的孵育液，按照进料速率500mL/h的速率的通过喷雾干燥机进行干燥，设置喷雾干燥机的条件为：进风量60m3/h，出口温度70℃；分别将入口温度设置为100℃，110℃和120℃，收集得到的干粉并立即放入装有饱和MgCl2盐溶液的4℃无菌容器中；
考察入口温度(100℃，110℃和120℃)对喷雾干燥的影响，测定菌体存活率及活性和含水量。
结果显示：100℃时喷出的粉呈淡黄色，两岐双岐杆菌活菌数为1.6×109CFU/g，短乳杆菌活菌数为1.8×109CFU/g，嗜酸乳杆菌活菌数为2.3×109CFU/g，有部分颗粒聚集结块现象；
110℃时菌粉干燥淡白色，略有凝结现象，水解性良好，两岐双岐杆菌活菌数为4.2×109CFU/g，短乳杆菌活菌数为5.6×109CFU/g，嗜酸乳杆菌活菌数为8.6×109CFU/g；
120℃时菌粉呈白色，两岐双岐杆菌活菌数为1.3×109CFU/g，短乳杆菌活菌数为3.6×109CFU/g，嗜酸乳杆菌活菌数为4.2×108CFU/，综合评价110℃的入口温度活菌数更高；
因此选择110℃为喷雾干燥的入口温度。
2、出口温度对喷雾干燥的影响
具体步骤同实施例3，区别在于，仅采用在低聚热凝胶DP2-11为保护剂，并且保护剂添加量20％；具体如下：
具体实施方式同实施例3，区别在于，调整步骤(3)为：
称取实施例1制备得到的聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末溶于水中，制备得到质量分数为120％的保护剂溶液。
分别将500mL热激后的种子液与100mL上述保护剂溶液，分别制备得到保护剂溶液的质量分数为20％的混合菌液；
分别将按照实施例3的方法得到的孵育液，按照进料速率500mL/h的速率的通过喷雾干燥机进行干燥，设置喷雾干燥机的条件为：进风量60m3/h，入口温度110℃，分别将出口温度设置为50℃，70℃和90℃，收集得到的干粉并立即放入装有饱和MgCl2盐溶液的4℃无菌容器中；
考察出口温度(50℃，70℃和90℃)对喷雾干燥的影响，以菌体存活率及活性为评价指标。
结果显示：
出口温度50℃的菌粉含水量较高，菌粉结块严重，两岐双岐杆菌活菌数为2.2×109CFU/g，短乳杆菌活菌数为2.8×109CFU/g，嗜酸乳杆菌活菌数为3.1×109CFU/g；
出口温度70℃的菌粉均一性好，两岐双岐杆菌活菌数为4.6×109CFU/g，短乳杆菌活菌数为5.9×109CFU/g，嗜酸乳杆菌活菌数为8.7×109CFU/g；
出口温度90℃的菌粉均一性好，但活菌数较低，两岐双岐杆菌活菌数为2.6×108CFU/g，短乳杆菌活菌数为3.1×108CFU/g，嗜酸乳杆菌活菌数为4.1×108CFU/g；
综上评价选择出口温度为70℃。
3、喷雾干燥后菌体的活菌数目，产酸能力进行评价
具体步骤同实施例3，区别在于，调整步骤(3)为：
称取实施例1制备得到的聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末溶于水中，制备得到质量分数为120％的保护剂溶液。
分别将500mL热激后的种子液与100mL上述保护剂溶液，分别制备得到保护剂溶液的质量分数为20％的混合菌液；
分别将按照实施例3的方法得到的孵育液，按照进料速率400mL/h的速率的通过喷雾干燥机进行干燥，设置喷雾干燥机的条件为：入口温度110℃，进风量50m3/h，出口温度70℃，收集得到的干粉并立即放入装有饱和MgCl2盐溶液的4℃无菌容器中；分别得到两岐双岐杆菌益生菌粉、短乳杆菌益生菌粉和嗜酸乳杆菌益生菌粉。对喷雾干燥后菌体的活菌数目，产酸能力进行评价。
分别按照实施例3步骤(1)的方法制备得到浓度为1×103CFU·mL-1的3种菌悬液(两岐双岐杆菌ATCC 29521菌悬液、短乳杆菌ATCC 14869菌悬液和嗜酸乳杆菌ATCC 4356菌悬液)；
分别将上述菌悬液和上述喷雾干燥后的菌粉(两岐双岐杆菌ATCC 29521、短乳杆菌ATCC 14869和嗜酸乳杆菌ATCC 4356)接种至MRS培养基中，37℃厌氧培养。
在培养24h时分别取样，测定各个培养基中的菌体浓度、pH，结果如表4和图3所示。
表4：3种菌液与喷雾干燥后菌粉在发酵12h活菌数目、产酸能力
Figure BDA0003562350230000111
结果显示，3种菌液与喷雾干燥后菌粉在发酵12h活菌数目、产酸能力差异不显著，证明本发明的方法得到喷雾干燥后菌粉不仅存活率高，其产酸性能也无改变。
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 (7)

1.一种益生菌粉的生产方法，其特征在于，利用益生元提高益生菌在喷雾干燥过程中的存活率，所述益生元中含有聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖及聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖，二者按照质量比为1：(1～3)进行配比；所述益生菌包括两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌，所述方法包括以下步骤：
(1)分别将制备得到的益生菌种子液在55～60℃条件下，热激处理10～20min后得到菌液；
(2)将聚合度为2～11的β-1，3葡聚糖粉末与聚合度为19～25的β-1，3葡聚糖粉末按照质量比为1：1的比例混合后，溶于水，得到质量分数为：120～180％的保护剂溶液；
(3)将步骤(2)得到的保护剂溶液按照(1～5)：(3～5)的比例添加至步骤(1)得到的菌液中，得到混合菌液；
(4)向混合菌液中添加质量分数为2～5％的脱脂乳粉后，按照进料速率400-600mL/h的速率通过喷雾干燥机进行干燥。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述益生菌包括两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，喷雾干燥的条件为：入口温度为100～120℃，进风量为50～80m3/h，出口温度为50～90℃。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述喷雾干燥的条件为：进风量60m3/h，入口温度110℃，出口温度60℃。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中喷雾干燥气流喷射模式为并流式。
6.权利要求1～5任一所述的方法得到的益生菌粉。
7.权利要求1～5任一所述的方法在制备含有益生菌的产品中的应用。
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