海洋寡糖益生菌微胶囊的制备和体外评估及其对动物肠道菌群的调节作用

为解决益生菌不耐低pH值、不耐氧的缺点,采用微胶囊包埋技术,以海藻酸钠为壁材用乳化法制备长双歧杆菌藻酸盐微胶囊。将基础藻酸盐微胶囊外包壳寡糖（chitosan oligosaccharides,COS）或在藻酸盐壁材中添加藻酸盐寡糖（alginate oligosaccharides,AOS）分别制备两种海洋寡糖微胶囊：COS-微胶囊和AOS-COS-微胶囊。体外实验表明：两种海洋寡糖微胶囊均可以显著提高长双歧杆菌在模拟消化液处理后或在4 ℃贮藏期内的存活率。AOS-COS-微胶囊在模拟胃液处理后仍能保持106 CFU/g以上的活菌数。在连续的模拟消化液处理后,AOS-COS-微胶囊中的活菌量达到基础微胶囊中的约1 000 倍。两种海洋寡糖微胶囊在4 ℃贮藏28 d后仍均能保持108 CFU/g以上的活菌数。体内实验表明：相比较未包埋的长双歧杆菌或基础微胶囊,海洋寡糖微胶囊可以显著提高动物肠道菌群中益生菌的含量,同时降低条件致病菌的含量,具有最佳的调节肠道菌群效果。因此,海洋寡糖益生菌微胶囊产品将是一种有巨大应用前景的新型功能性益生菌食品。     

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。     

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。     

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。     

免疫初乳与双歧杆菌复合微胶囊的加工特性

采用空气悬浮微胶囊化方法制成免疫与微生态双活性的免疫初乳与双歧杆菌复合微胶囊,对其加工特性进行研究,包括复合微胶囊的溶解性、耐酸性、耐胆汁盐性及稳定性。结果表明:研制成的微胶囊在人工胃液中2h不崩解,而在人工肠液中40min时崩解完全;人工胃液处理2h后,活菌存活率达87%,IgG的活性仍可达到28,表观回收率达90.5%;在高胆汁盐溶液中处理3h后,活菌数仍可以达到67.7%,IgG活性为27,仅下降了1个滴度;在室温下贮存10个月,双歧杆菌的存活率仍可达31.7%,活菌数仍在108CFU/mL以上;IgG活性没有发生变化,仍为28。     

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。     

植物乳杆菌NCU116微胶囊制备工艺的优化设计

利用乳清蛋白中的β-乳球蛋白在低pH值及胃蛋白酶存在的情况下,依然能够保持结构完整的特性,本实验以脱脂乳作为壁材的成分之一,对植物乳杆菌NCU116微胶囊的制备工艺条件进行研究。在单因素试验的基础上,应用响应面分析法优化植物乳杆菌微胶囊制备条件。以经过人工胃液处理后微胶囊中包埋的活菌数为响应值,优化后的最佳工艺条件为：海藻酸钠质量浓度2.68g/100mL,氯化钙浓度0.20mol/L,脱脂乳质量浓度4.17g/100mL。以该工艺条件制备的植物乳杆菌NCU116微胶囊粒径为1.12mm,包封率在73.49%左右。经过人工胃液处理3h后,微胶囊中的活菌数可达8.79×109CFU/g,与理论预测值(8.85×109CFU/g)较为接近。表明实验所制备的微胶囊具有较好的耐酸性。     

耐热型罗伊氏乳杆菌液态微胶囊的制备及其体外模拟消化特性

为了提高罗伊氏乳杆菌的耐热性,该研究以麦芽糊精与磷脂作为复合壁材,对其进行包埋处理形成罗伊氏乳杆菌液态微胶囊。结果表明：随磷脂、麦芽糊精浓度增加及乳化时间的延长,微胶囊的包埋率、EAI、ESI及电位绝对值呈先增加后减小的趋势（P<0.05）,平均粒径呈先减小后增加的趋势（P<0.05）。通过响应面设计得到该微胶囊最佳制取工艺：磷脂添加量14.83%（m/m）,麦芽糊精溶液质量分数15%（m/m）,乳化时间86.39 min,包埋率为99.11%。罗伊氏乳杆菌微胶囊热处理后其活菌数明显提高（P<0.05）。体外模拟消化试验显示,胃消化阶段,肠消化阶段活菌数随时间逐渐增多（P<0.05）,2 h后微胶囊活菌数达到1.85×108 CFU/mL。综上,由麦芽糊精、磷脂复合壁材制备的罗伊氏乳杆菌液态微胶囊包埋效果良好,提高了罗伊氏乳杆菌的耐热性和胃肠道存活率。研究结果为罗伊斯乳杆菌微胶囊的生产应用提供理论依据。     

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%。     

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。     

双歧杆菌冻干菌粉制备工艺的研究

优化双歧杆菌冻干菌粉的制备工艺及检测冻干菌粉在模拟人体胃肠环境中的耐受性和贮存稳定性,采用3 种方法制备双歧杆菌冻干菌粉。方法1：双歧杆菌在牛奶还原培养基中的扩大培养液加入甘露醇作为保护剂制备冻干菌粉;方法2：双歧杆菌在PTYG 培养基中的扩大培养液经低温离心得到菌泥,向菌泥中加入保护剂甘露醇、增量赋形剂脱脂乳粉制备冻干菌粉;方法3：同方法2 得到菌泥,向其中加入保护剂甘露醇、包埋剂明胶及增量赋形剂脱脂乳粉制备冻干菌粉。由方法2 得到菌粉活菌数较高,为1.31 × 1010CFU/g;经模拟胃肠环境处理后,活菌数仍保持在4.19 × 108CFU/g;对胃酸、胆汁酸具有很高的耐受力。经典加速实验证明由方法2 制备的菌粉室温保存1 年以上活菌数仍保持在107 数量级,具有较好的贮存稳定性。     

海藻酸钠和乳清蛋白作为益生菌包埋壁材的比较

利用海藻酸钠和乳清蛋白分别制备包埋有两歧双歧杆菌的微胶囊,测定了不同微胶囊的粒径、包埋效率、缓冲能力和外观形态,同时还考察了不同微胶囊对两歧双歧杆菌保护效果的影响。结果表明：乳清蛋白微胶囊的粒径和包埋效率均要高于海藻酸钠微胶囊,分别为202.5 μm,87.8%和118.3 μm,48.1%;虽然在高胆盐环境中两种微胶囊对两歧双歧杆菌的保护效果没有显著差别,但在低酸环境、模拟胃液和常温贮藏期中,相比于海藻酸钠微胶囊,乳清蛋白微胶囊将两歧双歧杆菌的存活量分别提高了大约5、2、0.5（lg（CFU/mL））。乳清蛋白微胶囊在pH值偏中性的环境中具有较高的缓冲能力;在外观形态上,由高浓度乳清蛋白溶液制备而来的微胶囊具有较好的呈球性和致密度,这些可能是乳清蛋白微胶囊具有较高保护效果的原因。     

两歧双歧杆菌BB-G90生产工艺的优化

对两歧双歧杆菌的4种发酵培养基进行了筛选,确定了适合两歧双歧杆菌BB-G90生长的发酵培养基;研究了5种冻干保护剂对两歧双歧杆菌BB-G90活菌的影响。利用筛选的发酵培养基培养BB-G90,在调控pH=5.0±0.5条件下进行300 L罐中试发酵试验,确定了发酵参数及冻干保护剂配方。试验结果表明:两歧双歧杆菌BB-G90在优化的发酵培养基、适宜的冻干保护剂及调控pH=5.0±0.5条件下发酵终止时间为22 h,此时,发酵液OD600值为5.62,发酵液活菌数为1.80×109CFU/mL,发酵液经离心、乳化及冻干后,菌粉活菌数为4.10×1011 CFU/g。     

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。     

4种多糖益生元对鼠李糖乳杆菌微胶囊稳定性的影响

为提高鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus GG,LGG）的稳定性，采用复合凝聚法制备LGG微胶囊，探究菊糖、低聚果糖、普鲁兰多糖和水苏糖4种益生元对LGG微胶囊性能的影响，并结合扫描电镜和差示扫描量热仪分析微胶囊的微结构和热稳定性。结果表明：益生元对LGG微胶囊的性能均有积极影响。模拟胃肠液处理后，菊糖活菌数存活率最高，达9.5(lg(CFU/g))；水苏糖对LGG微胶囊在胆盐和高温下的保护能力最强，75℃、30 min后活菌数达8.7(lg(CFU/g))；水分活度0.75条件下低聚果糖的加入提高了LGG微胶囊的贮藏稳定性；差示扫描量热分析结果表明益生元提高了LGG微胶囊的热稳定性，水苏糖的微胶囊熔融温度达172℃，但低聚果糖降低了LGG微胶囊的熔融温度；扫描电镜分析表明添加益生元后微胶囊结构没有变化。本研究为后续添加益生元对LGG微胶囊性能的影响研究提供理论基础。