长双歧杆菌BBMN68微胶囊的制备及其应用性评价

长双歧杆菌BBMN68分离自广西巴马长寿老人粪便,已证明其具有双歧杆菌普遍的生理功能。为解决其不耐酸、不耐氧的缺点,本实验采用微胶囊包埋技术,以海藻酸钠、乳清蛋白以及VE为壁材,在氮气体系中采用挤压法包埋该双歧杆菌活菌体制备湿微胶囊和冻干微胶囊。结果表明：海藻酸钠、乳清蛋白和VE质量分数分别为2%、3%和10%条件下制备的湿微胶囊在酸奶中保存21 d仍能保持106 CFU/g以上的活菌数,耐胃酸实验2.0 h时活菌数仍高达3.16×107 CFU/g,肠溶实验中微胶囊在2.0 h实现完全崩解;海藻酸钠和乳清蛋白质量分数为2%和3%,氮气环境下制备的冻干微胶囊通过恒温加速实验测定可在室温条件下贮藏长达75 d。通过微胶囊包埋技术较好地解决了长双歧杆菌BBMN68不耐酸、不耐氧的缺点,同时也提供一种新型有效的补充肠道益生菌的形式。     

动物双歧杆菌RH对消化道的耐受性及其微胶囊制备的研究

采用耐胃酸、耐胆盐、模拟胃液和模拟肠液的独立影响实验和连续模拟消化道实验考察动物双歧杆菌对消化道环境的耐受性,结果表明:动物双歧杆菌RH经各独立实验后活菌数仍保持在10~7 CFU/mL,经连续模拟消化道实验后活菌数为10~6 CFU/mL。采用单因素试验和正交试验对动物双歧杆菌RH微胶囊壁材进行优化,结果表明:动物双歧杆菌RH最佳冻干保护剂各组成质量分数分别为甘油10%、海藻酸钠0.5%、乳清蛋白1.5%、阿拉伯胶1.25%和大豆卵磷脂1.25%,该条件下制备的冻干微胶囊活菌数为1.80×10~(12) CFU/g,平均包埋效率为96.04%。结论:动物双歧杆菌RH对人工模拟消化道具有较好的耐受性,经壁材优化后制备的冻干微胶囊有较高的活菌数和较好的肠溶性。本研究为动物双歧杆菌RH益生菌产品的开发提供理论基础和技术支撑。     

两歧双歧杆菌微胶囊化及其性质研究

以明胶、果胶、海藻酸钠、氯化钙和壳聚糖为壁材,采用乳化法双层包埋制备双歧杆菌微胶囊。制备的微胶囊粒径在10～30μm。检测结果表明,微胶囊内活菌数可达到109 CFU/g以上,菌体包埋率可达到82.24%。经模拟胃酸、胆汁酸处理后活菌数仍在108 CFU/g以上,对酸有很高的耐受力;经人工肠液处理15min,微胶囊几乎全部崩解,肠溶释放率可达到95.81%。通过经典的加速实验证明微胶囊的活菌贮藏稳定性较好,室温下贮藏1年其活菌数仍可以保持在108CFU/g以上。     

双歧杆菌微胶囊的制备及其理化性能

为了更好地发挥双歧杆菌的对人体健康的保健作用,以双歧杆菌和低聚果糖的混合溶液为芯材,海藻酸钠与乳清蛋白为壁材,采用内源乳化法制备双歧杆菌微胶囊。将湿胶囊的包埋率作为评价指标,通过单因素和响应面试验确定双歧杆菌微胶囊制备的最优条件。结果表明,当海藻酸钠质量分数为2%,乳清蛋白和海藻酸钠质量比为2∶1,碳酸钙和海藻酸钠质量比为1∶2,水相与油相体积比为2∶5,冰醋酸为400μL时,双歧杆菌湿润微胶囊包埋率可达到81. 15%;将最佳工艺条件下得到的湿胶囊冷冻干燥制成干胶囊,进行耐胃酸、胆盐、肠道释放性和消化道体系实验,以游离菌作为对照组,结果发现干胶囊在经过模拟消化液实验后,每毫升活菌数均高于游离菌,同时具有良好的肠道释放性。由此表明,经过优化工艺条件制备的双歧杆菌微胶囊理化性能要优于游离菌。     

海藻酸钠-乳清蛋白复合益生菌微胶囊的构建及性能评价

将两歧双歧杆菌包埋在海藻酸钠和乳清蛋白中制成微胶囊,探索影响制备益生菌微胶囊的因素,通过正交实验确定最佳的工艺参数及条件,并对益生菌微胶囊的耐酸、肠溶性等特性展开研究。制备微胶囊的最佳工艺参数:海藻酸钠浓度为3%,乳清蛋白浓度为10%,氯化钙浓度为2%,搅拌速度800r/min。此条件下包埋率达到(78.0±2.0)%。经人工胃液处理后菌体存活率≥70%,在模拟肠液中60min后能够完全释放出来,可显著提高两歧双歧杆菌在模拟消化液处理后或在4℃储藏期内的存活率。本研究为益生菌微胶囊的进一步开发利用奠定基础。     

微胶囊化干酪乳杆菌和嗜酸乳杆菌在冻干香蕉粉中的活力研究

为了提高干酪乳杆菌和嗜酸乳杆菌在冻干食品中的活力及其贮藏稳定性,以乳清分离蛋白(WPI)-低聚果糖(FOS)复合物为壁材,通过乳化法制作益生菌微胶囊,以香蕉作为微胶囊载体,将微胶囊混入香蕉泥中冻干成粉。测定微胶囊的包埋率,对包埋益生菌香蕉粉的理化性质,在模拟胃肠道中的活性及贮藏稳定性进行评价。结果表明:WPI-FOS壁材包埋嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌包埋率分别为98%和95%,与WPI壁材相比分别提高8.89%和10.47%(P0.05)。WPI-FOS包埋嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌微胶囊益生菌香蕉粉较未包埋的益生菌香蕉粉缓冲能力分别提高28.83%和73.75%(P0.05),总水溶性糖含量分别提高28.28%和80.95%(P0.05)。经模拟胃肠液处理90 min,WPI-FOS包埋益生菌的香蕉粉中活菌数达到(7.05±0.1)lg cfu/g,而未经WPI-FOS包埋益生菌的香蕉粉在模拟肠液中无菌存活。WPI-FOS包埋益生菌的香蕉粉经4℃、30 d贮藏后活菌数≥8.57 lg cfu/g。以上结果表明:经WPI-FOS壁材包埋益生菌的冻干香蕉粉在不利条件及长时间贮存时,可保持较高的菌活力和较好的贮藏稳定性。     

胶囊化鼠李糖乳杆菌在模拟胃肠道中活性的研究

为了提高鼠李糖乳杆菌在人体胃肠道传递中的活力,以乳清蛋白和低聚异麦芽糖美拉德反应产物为壁材,通过內源乳化冷凝胶方法制作微胶囊,并对微胶囊的包埋率和在模拟胃肠道中活性及释放性进行评价。结果表明:乳清蛋白与低聚异麦芽糖美拉德反应条件:加热温度85℃,反应3 h,此时反应产物冷凝胶硬度最高(P0.05)。美拉德产物微胶囊的包埋率达到88.88%,与乳清蛋白微胶囊相比包埋率提高3.75%(P0.05)。经90min模拟胃液、胆盐处理后,微胶囊的活菌数为7.49 lg CFU/g和7.17 lg CFU/g,分别提高0.97 lg CFU/g(P0.05)和1.17 lg CFU/g(P0.05),鼠李糖乳杆菌微胶囊在模拟肠液中60min内可全部释放。结论 :以乳清蛋白与低聚异麦芽糖美拉德产物为壁材的微胶囊,在胃肠道条件下可有效保护益生菌的活性。     

除氧剂及益生元对双歧杆菌BB01和BB28微胶囊化的影响

以双歧杆菌BB01和BB28为试验菌株,通过单因素试验研究不同浓度的除氧剂及益生元对其微胶囊效果的影响。结果表明:在双歧杆菌BB01微胶囊化的过程中,除氧剂半胱氨酸盐酸盐及异抗坏血酸钠的影响效果更佳,最适加入量分别为0.05%,0.09%,半胱氨酸盐酸盐对应的微胶囊活菌数及包埋率分别为2.2×109 CFU/mL,54%,异抗坏血酸钠对应的分别为2.9×109 CFU/mL,82%。益生元菊糖及低聚果糖对其微胶囊化的过程影响效果更佳,最适加入量分别为3%,5%,菊糖所对应的分别为4.6×109 CFU/mL,80%,低聚果糖所对应的分别为1.7×109 CFU/mL,80%;在双歧杆菌BB28微胶囊化的过程中,除氧剂抗坏血酸钠及异抗坏血酸钠对双歧杆菌的影响效果更佳,最适加入量分别为0.05%,0.03%,抗坏血酸钠所对应的分别为3.9×109 CFU/mL,77%,异抗坏血酸钠所对应的的微胶囊活菌数及包埋率分别为1.7×109 CFU/mL,66%。益生元低聚木糖及低聚果糖对其微胶囊化的包埋效果影响更佳,二者最适加入量均为7%,低聚木糖对应的微胶囊活菌数及包埋率分别为4.9×109 CFU/mL,60%,低聚果糖所对应的微胶囊活菌数及包埋率分别为4.3×109 CFU/mL,80%。     

明胶复合凹土制备双歧杆菌微囊的研究

为了解决双歧杆菌提高双歧杆菌不耐氧、不耐酸、活性保护较难的限制,提高双歧杆菌到达肠道的活菌数,以海藻酸钠/明胶/凹土复合材料为壁材,采用挤压法制备双歧杆菌微囊。结果表明,最佳p H为5.8,Ca Cl_2浓度为1%,海藻酸钠浓度为2%,明胶浓度为1.2%,凹土浓度为0.15%,包埋率达到95.1%,肠道中释放达到2.38×1010 cfu/g。     

低聚木糖复配冻干保护剂的优化及其对双歧杆菌微胶囊性能的影响

为提高双歧杆菌在微胶囊制备过程中以及人体胃肠系统中的存活率,本文通过单因素和正交试验确定了低聚木糖复配冻干保护剂的最佳比例,同时考察了保护剂的加入对微胶囊性能的影响。结果表明,保护剂最佳配比为低聚木糖4.0%、甘油2.0%、谷氨酸钠1.0%,由此制备的双歧杆菌微胶囊包埋率和冻干存活率分别为81.5%±0.7%与88.1%±0.3%,与未添加组相比,其最终活菌负载率提高了约21.6%;添加复配保护剂的微胶囊表面更加平整致密,经模拟胃液处理2 h,双歧杆菌存活率为65.9%,相对于对照组提高了约15.3%;在人工肠液中,添加入保护剂的微胶囊的活菌释放量明显高于未添加保护剂组;在4 ℃和25 ℃贮存35 d后,添加复配保护剂的微胶囊活菌量分别为8.1 lg CFU/g和7.0 lg CFU/g,显著高于未添加保护剂的微胶囊(P<0.05)。因此,添加低聚木糖复配的冻干保护剂可以有效提高双歧杆菌微胶囊对不良环境的抗性。     

Preparation of Acid‐Resistant Microcapsules with Shell‐Matrix Structure to Enhance Stability of Streptococcus Thermophilus IFFI 6038

Microencapsulation is an effective technology used to protect probiotics against harsh conditions. Extrusion is a commonly used microencapsulation method utilized to prepare probiotics microcapsules that is regarded as economical and simple to operate. This research aims to prepare acid‐resistant probiotic microcapsules with high viability after freeze‐drying and optimized storage stability. Streptococcus thermophilus IFFI 6038 (IFFI 6038) cells were mixed with trehalose and alginate to fabricate microcapsules using extrusion. These capsules were subsequently coated with chitosan to obtain chitosan‐trehalose‐alginate microcapsules with shell‐matrix structure. Chitosan‐alginate microcapsules (without trehalose) were also prepared using the same method. The characteristics of the microcapsules were observed by measuring the freeze‐dried viability, acid resistance, and long‐term storage stability of the cells. The viable count of IFFI 6038 in the chitosan‐trehalose‐alginate microcapsules was 8.34 ± 0.30 log CFU g^?1 after freeze‐drying (lyophilization), which was nearly 1 log units g^?1 greater than the chitosan‐alginate microcapsules. The viability of IFFI 6038 in the chitosan‐trehalose‐alginate microcapsules was 6.45 ± 0.09 log CFU g^?1 after 120 min of treatment in simulated gastric juices, while the chitosan‐alginate microcapsules only measured 4.82 ± 0.22 log CFU g^?1. The results of the long‐term storage stability assay indicated that the viability of IFFI 6038 in chitosan‐trehalose‐alginate microcapsules was higher than in chitosan‐alginate microcapsules after storage at 25 °C. Trehalose played an important role in the stability of IFFI 6038 during storage. The novel shell‐matrix chitosan‐trehalose‐alginate microcapsules showed optimal stability and acid resistance, demonstrating their potential as a delivery vehicle to transport probiotics.     

微胶囊技术在益生菌CICC 6075冰淇淋中的应用

为探究微胶囊技术在冰淇淋生产中的可行性,本研究以乳蛋白为壁材,应用乳化法制备嗜酸乳杆菌CICC 6075微胶囊。以未加菌的冰淇淋(冰淇淋A组)为空白对照,探讨了微胶囊(冰淇淋C组)及裸菌(冰淇淋B组)的添加对冰淇淋理化性质、感官性状等指标的影响。结果表明,添加CICC 6075裸菌及微胶囊均未对冰淇淋的性质产生明显影响。但在冰淇淋的加工及贮藏过程中,微胶囊由于致密的结构可对菌体提供良好的保护,因而明显提高了CICC 6075的活菌数。搅拌凝冻使冰淇淋B中的CICC 6075活菌数下降(1.20±0.08)lg CFU/g,而冰淇淋C中仅下降(0.09±0.07)lg CFU/g;在-18 ℃的条件下贮藏150 d,冰淇淋B中的活菌数降至(5.54±0.03)lg CFU/g,低于益生菌发挥健康功效的最低阈值;而冰淇淋C中仅下降了(0.60±0.08)lg CFU/g,最终活菌数高达(8.09±0.03)lg CFU/g。此外,在消化特性检验中发现,150 d的低温贮藏,使冰淇淋B中CICC 6075的耐胃酸性和对小肠上皮细胞的粘附性均明显下降(6.16%±0.04%,16.76%±0.05%),明显高于冰淇淋C的下降率(1.92%±0.07%,4.47%±0.09%)。综上,微胶囊技术可以明显提升益生菌对不良环境(如低温、胃液)的抗性,因而可以在保证冰淇淋良好品质特性的同时,提升其功能活性,具有一定的应用前景。     

山羊乳-FOS/GOS库德毕赤酵母DS8-1微胶囊的制备及体外评价

前期从新疆传统乳制品酸驼乳中筛选得到一株具有潜在益生特性的库德毕赤酵母DS8-1（Pichia kudriavzevii DS8-1）,为增加菌株对体外环境的抗性,以海藻酸钠为壁材使用锐孔法制备酵母菌微胶囊。将干燥的藻酸盐（SA）微胶囊外包山羊乳或在微胶囊壁材中添加低聚果糖（fructooligosaccharides,FOS）/低聚半乳糖（galactooligosaccharides,GOS）分别制备3 种酵母菌微胶囊：SAM微胶囊、SAMF微胶囊和SAMG微胶囊。对微胶囊进行傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜表征、模拟胃液的耐受性、消化液的释放特性和贮藏稳定性实验,研究冻干微胶囊对菌株活性的影响。结果表明：使用羊乳包衣的3 种冻干微胶囊（SAM微胶囊、SAMF微胶囊和SAMG微胶囊）的菌株活力为7.16～7.67（lg（CFU/g））。与SA微胶囊相比,SAMF微胶囊在连续的模拟消化液处理后能够延缓酵母菌的释放,提高菌株存活率,以及对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶具有较高的抑制活性。SAMG微胶囊在－20、4、25 ℃贮藏30 d后菌株活力在7（lg（CFU/g））以上。结论：在海藻酸钠中添加FOS/GOS且使用羊乳包衣可用于包埋库德毕赤酵母,制备的酵母菌微胶囊具有提高菌株活性的作用,在功能性食品输送体系中具有一定的应用前景。     

真空冷冻干燥与喷雾干燥长双歧杆菌的工艺比较研究

为有效延长双歧杆菌的保存期和耐受性,利用真空冷冻干燥及喷雾干燥法制备活性菌粉。研究两种干燥方法的工艺参数,并对干燥得到的活性菌粉性能进行比较。真空冷冻干燥法制备的长双歧杆菌活性菌粉的活菌数为7.98×109CFU/g、存活率90.9%、含水量3.8%,4℃保藏90d后活菌数为2.5×108CFU/g,菌粉的水溶性好;喷雾干燥法制备的活性菌粉的活菌数为4.4×109CFU/g、存活率82.2%、包埋率71.9%、含水量5.6%,4℃保藏90d后活菌数为4×108CFU/g,菌粉在水中的溶解时间较长。真空冷冻干燥成本较高、操作时间长、菌粉的保藏期较短;而喷雾干燥工艺简单、生产成本低、工作效率高,包埋的菌粉保藏期较长。     

基于孢粉素微胶囊的共包埋、保护及递送益生菌和乳糖酶的体系

研究旨在开发基于天然植物微胶囊的核壳结构载体,作为益生菌和乳糖酶的递送及保护体系。该核壳结构的孢粉素外壁胶囊(sporopollenin exine capsules,SECs)为核,海藻酸钙(Ca-alginate,Ca-Alg)/羧甲基茯苓多糖(carboxymethylpachymaran,CMP)凝胶为壳,对益生菌的负载量高达9.63×10⁹ CFU/g,乳糖酶活力保留率高达80.72%。在Ca-Alg/CMP壳中,CMP引入可以改变凝胶壳层对水的结合能力,从而改变其溶胀行为和微观结构,借此影响体系中益生菌和乳糖酶的释放行为。结果表明,引入CMP可使Ca-Alg/CMP凝胶包裹的负载益生菌及乳糖酶的SECs在胃肠道中表现出更加优异的稳定性：在模拟消化600 min后,活菌数超过10⁷ CFU/mL,酶活力保留率约为62%。相比于纯菌液和纯酶液,该体系可减少冻干和贮存处理后菌数和酶活力损失率(P<0.05)。最后,利用甲基纤维素对核壳结构进行二次包埋,可提高体系中益生菌和乳糖酶的热稳定性(P<0.05)。     

植物乳杆菌CICC 20270微胶囊的制备及其特性

以植物乳杆菌CICC 20270(Lactobacillus plantarum)及椰子油/玉米油为芯材,添加到以葡萄糖值即DE值分别为25、18糖浆为壁材的乳状液中,通过喷雾干燥法制备益生菌微胶囊,考察微胶囊的菌细胞存活率、表面结构、耐热性、储藏稳定性及在模拟胃肠液中的菌细胞存活率情况。结果表明:制得的微胶囊中植物乳杆菌存活率均在90%以上。在55℃热处理条件下,各微胶囊菌活无显著性差异(p>0.05);65℃处理1、10 min后,活菌数最低的分别是DE25/椰子油和DE18/椰子油微胶囊,存活率为75.66%、49.82%;75℃热处理1、10 min后,DE18/椰子油微胶囊中活菌数均最低,存活率分别为38.40%、15.08%。在4、25、37℃储藏条件下,玉米油微胶囊储藏性质较椰子油更为稳定,活菌数更高;而在33%、52%、75%湿度条件下,糖浆的DE值不同比油脂对益生菌的存活率影响更大,且DE25糖浆给益生菌提供了更好的保护效果。在6 h体外模拟消化中,DE25糖浆/椰子油微胶囊整个过程活菌数只下降了3.88 lg CFU/g。因此,DE25糖浆更适作为益生菌壁材;添加玉米油后使得微胶囊具有更好的耐热性;而添加椰子油更有利于提高微胶囊在模拟胃肠液中的菌活数。     

Optimization of Incorporated Prebiotics as Coating Materials for Probiotic Microencapsulation

ABSTRACT: The purpose of this research was to improve probiotic microencapsulation using prebiotics and modern optimization techniques to determine optimal processing conditions, performance, and survival rates. Prebiotics (fructooligosaccharides or isomaltooligosaccharides), growth promoter (peptide), and sodium algi-nate were incorporated as coating materials to microencapsulate 4 probiotics ( Lactobacillus acidophilus, Lacto-bacillus casei, Bifidobacterium bifidum , and Bifidobacterium longum ). The proportion of the prebiotics, peptide, and sodium alginate was optimized using response surface methodology (RSM) to 1st construct a surface model, with sequential quadratic programming (SQP) subsequently adopted to optimize the model and evaluate the survival of microencapsulated probiotics under simulated gastric fluid test. Optimization results indicated that 1% sodium alginate mixed with 1% peptide and 3% fructooligosaccharides as coating materials would produce the highest survival in terms of probiotic count. The verification experiment yielded a result close to the predicted values, with no significant difference ( P > 0.05). The storage results also demonstrated that addition of prebiotics in the walls of probiotic microcapsules provided improved protection for the active organisms. These probiotic counts remained at 10⁶ to 10⁷ colony-forming units (CFU)/g for microcapsules stored for 1 mo and then treated in simulated gastric fluid test and bile salt test.