一種利用殼聚糖∕黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法及應用的製作方法
2023-05-27 09:42:11 1
一種利用殼聚糖∕黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法及應用的製作方法
【專利摘要】一種利用殼聚糖∕黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法及應用，將嗜酸乳桿菌凍幹菌粉接種於MRS肉湯中，活化三次，收集菌體，得菌泥，將菌泥與配製成菌懸液；將菌懸液和黃原膠溶液混合得到嗜酸乳桿菌菌膠液，將嗜酸乳桿菌菌膠液加入磁力攪拌器內的殼聚糖溶液中，後攪拌，獲得嗜酸乳桿菌微膠囊，待嗜酸乳桿菌微膠囊完全交聯後，過濾後洗滌，得到微膠囊的活菌數為1.5～3.0×1010CFU/g的嗜酸乳桿菌微膠囊。在酸奶中，以0.1％～1％(w/w)的加入量將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，獲得含益生菌微膠囊的液態酸奶。飲用後可有效的發揮其益生作用。
【專利說明】一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法及應用
【技術領域】
[0001]本發明屬於益生菌製品製備【技術領域】，具體涉及一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法及應用。
【背景技術】
[0002]嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)是乳酸菌家族中的一種重要的有益菌，是人體腸道中的重要微生物。它能調節人體腸道微生物菌群的平衡，增強機體免疫力，降低膽固醇水平，緩解乳糖不耐症以及抑制腫瘤細胞的形成，對人體健康特別是對維持胃腸道正常生理功能具有重要作用。但其對環境因素(氧、水分和高溫)、機械擠壓、熱激以及胃酸等都非常敏感。
[0003]微膠囊技術具有防止外界 環境因素破壞芯材、有效地控制芯材的釋放、掩蓋芯材的異味、改變芯材的物理和化學性質，使其便於貯藏和運輸等作用。利用微膠囊及技術對益生菌進行包埋，可對益生菌起到一定的保護作用。
[0004]目前，利用微膠囊包埋技術保護嗜酸乳桿菌的報導很多，大多數都是利用海藻酸鹽作為包埋壁材使用。在嗜酸乳桿菌包埋過程中，也有其他材料被作為壁材使用。例如，CN 1969889 A中公開了一種益生菌的微膠囊，該微膠囊是以海藻酸鈉和氯化鈣為壁材進行單層包埋，然後以殼聚糖在海藻酸鈣上進行二次包被；CN 103355656 A中也公開一種嗜酸乳桿菌微膠囊，該微膠囊用海藻酸鹽、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸甲酯共聚物組成壁材，或是殼聚糖、海藻酸鹽、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸甲酯共聚物組成壁材，來對嗜酸乳桿菌進行包埋；CN 101816418 A提到的嗜酸乳桿菌微膠囊是以乳清蛋白為壁材進行包埋；CN102210450 A中提到，先將嗜酸乳桿菌與果膠、海藻酸鈉的混合膠體混合，之後與氯化鈣進行鈣化，最後在殼聚糖中進行成膜反應；CN 102228235 A公開的益生菌微膠囊，以海藻酸鈉與變性澱粉混合，加入菌體後再與氯化鈣進行固化，得到微膠囊。
[0005]除以上提到的包埋材料之外，還可以利用殼聚糖與黃原膠的聚電解質絡合作用形成的共混凝膠做為壁材進行嗜酸乳桿菌的包埋，製備出的益生菌微膠囊可加入至含果粒的液態酸奶中，得到新型液態食品。殼聚糖和和黃原膠都是天然的生物大分子，生物相容性好，無毒副作用。殼聚糖溶於酸性水溶液中帶正電荷，可與帶負電荷的陰離子多糖黃原膠通過聚電解質絡合作用形成共凝膠，從而作為包埋壁材使用。這種材料的使用可以避免海藻酸鹽材料在使用過程中凝膠不穩定的缺陷。目前還沒有利用殼聚糖和黃原膠作為壁材對嗜酸乳桿菌進行包埋的發明專利，為此，提供一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊方法及應用是很有必要的。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於克服上述現有技術中存在的缺點，提供一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法及應用，具有能夠避免壁材在使用過程不穩定的影響，提高菌體的包埋產率以及包埋活菌數的優點。
[0007]為實現上述目的，一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，包括以下步驟:
[0008]I)將嗜酸乳桿菌凍幹菌粉接種於MRS肉湯中，在37°C培養條件下MRS活化三次，前兩次以3~5%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養22~24h，第三次按照2~3%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養18h，後進行離心處理並收集菌體，棄去上清液得菌泥，將菌泥與濃度為0.85~0.9%的無菌生理鹽水混合配製成2.0~3.0X 109CFU/mL的菌懸液備用；
[0009]2)取濃度為0.5~1.1 %的黃原膠溶液，滅菌和離心除氣處理後備用；
[0010]3)取濃度為0.5~I %殼聚糖溶液，調節pH至5~6備用；
[0011]4)將步驟I)製備的菌懸液和步驟2)製備的黃原膠溶液按照1: (5~20)的質量比例混合得到嗜酸乳桿菌菌膠液，將嗜酸乳桿菌菌膠液加入磁力攪拌器上的步驟3)製備的殼聚糖溶液中，菌膠液與殼聚糖比例為1: (3~6)，加入後攪拌，獲得嗜酸乳桿菌微膠囊；
[0012]5)待嗜酸乳桿菌微膠囊完全交聯後，過濾後洗滌，得到微膠囊的活菌數為1.5~3.0X1010CFU/g的嗜酸乳桿菌微膠囊。
[0013]所述的步驟I)中離心時的轉速為7000~10000r/min,離心時間為10~15min。
[0014]所述的步驟2)中滅菌處理的溫度為:80~110°C，時間為10~15min ;離心除氣處理的轉速為:700 0~10000r/min，時間為10~15min。
[0015]所述的步驟3)中，調節pH值時使用的試劑為濃度為IN的NaOH溶液。
[0016]所述的步驟4)中，將雙歧桿菌菌膠液加入磁力攪拌器上的殼聚糖溶液中的方式為:使用針頭規格為0.45~0.7mm的無菌注射器將雙歧桿菌菌膠液以一滴一滴地方式擠壓入磁力攪拌器上的殼聚糖溶液中；且攪拌時間為30~60min。
[0017]所述的步驟5)中，過濾時使用160~200目的紗布過濾；洗滌時使用生理鹽水洗
滌若干次。
[0018]—種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的應用，在酸奶中，以0.1 %~1% (w/w)的加入量將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，獲得含益生菌微膠囊的液態酸奶。
[0019]本發明具有以下的有益效果:相比較現有技術，大多數的微膠囊包埋壁材是使用海藻酸鹽，而海藻酸鹽在有磷酸、乳酸等離子存在的環境中，凝膠中的鈣離子被取代下來，會導致了凝膠的不穩定，這就限制其在發酵食品中的應用。另外，海藻酸鹽等食用膠材料，長期服用會對人體產生一定的副作用。本發明使用的是殼聚糖和黃原膠作為包埋壁材，殼聚糖和和黃原膠都是天然的生物大分子，生物相容性好，無毒副作用。殼聚糖溶於酸性水溶液中帶正電荷，可與帶負電荷的陰離子多糖黃原膠通過聚電解質絡合作用形成共凝膠，從而作為包埋壁材使用。另外，將製備出的嗜酸乳桿菌微膠囊加入自製酸奶中，貯存4周後，其活菌數仍大於106CFU/g，且酸奶的酸度和pH變化不大，飲用後可有效的發揮其益生作用。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例，對本發明作詳細說明。
[0021]一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，包括以下步驟:
[0022]I)將嗜酸乳桿菌凍幹菌粉接種於MRS肉湯中，在37°C培養條件下MRS活化三次，前兩次以3~5%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養22~24h，第三次按照2~3%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養18h，後進行離心處理並收集菌體，離心轉速7000~10000r/min，離心時間10~15min，棄去上清液得菌泥，將菌泥與濃度為0.85~0.9%的無菌生理鹽水混合配製成2.0~3.0X 109CFU/mL的菌懸液備用；
[0023]2)取濃度為0.5~1.1%的黃原膠溶液，80~110°C下滅菌10~15mim，將滅菌後的黃原膠溶液進行離心除氣，離心轉速5000~7000r/min,離心時間10~15min後備用；
[0024]3)取濃度為0.5~I %殼聚糖溶液，用IN NaOH溶液將殼聚糖溶液pH調節至5~6，以備使用；
[0025]4)將步驟I)製備的菌懸液和步驟2)製備的黃原膠溶液按照1: (5~20)的質量比例混合得到嗜酸乳桿菌菌膠液，並用針頭規格為0.45~0.7mm的無菌注射器將嗜酸乳桿菌菌膠液以一滴一滴地方式擠壓入磁力攪拌器上的步驟3)製備殼聚糖溶液中，菌膠液與殼聚糖比例為1: (3~6)，加入後攪拌30~60min，獲得嗜酸乳桿菌微膠囊；
[0026]5)待嗜酸乳桿菌微膠囊完全交聯後，用160~200目的紗布將其過濾，過濾得到的溼膠囊用生理鹽水充分洗滌3~5次，得到微膠囊的活菌數為1.5~3.0X 101(lCFU/g的嗜酸乳桿菌微膠囊。
[0027]—種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的應用，在酸奶中，以0.1%~1% (w/w)的加入量 將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，獲得含益生菌微膠囊的液態酸奶。
[0028]步驟I)中使用的肉湯MRS來自青島高科技園海博生物技術有限公司。
[0029]實施例:
[0030]實施例1:
[0031](I)將嗜酸乳桿菌凍幹菌粉接種於肉湯MRS中，在37°C培養條件下採用此MRS液體培養基活化三次，其中前兩次以3%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養22h，第三次按照2%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養18h，然後離心，離心轉速7000r/min，離心時間15min，棄去上清液得菌泥，將菌泥與0.85~0.9 %的無菌生理鹽水混合配製成
2.0X 109CFU/mL的菌懸液以備使用；
[0032](2)配製濃度為0.5%的黃原膠溶液，800C，滅菌15mim，將滅菌後的黃原膠溶液進行離心除氣，離心轉速5000r/min,離心時間15min,後備用；
[0033](3)配製濃度為0.5%殼聚糖溶液，用IN NaOH溶液將殼聚糖溶液pH調節至5，以備使用；
[0034](4)將菌懸液與黃原膠溶液按照1: 5的比例混合，搖勻；
[0035](5)用針頭規格為0.45mm的無菌注射器，將上述混合液一滴一滴以擠壓方式加入至磁力攪拌器上的殼聚糖溶液中，並持續攪拌30min，菌膠液與殼聚糖比例為1:3，之後用160目的紗布進行過濾得溼膠囊，用生理鹽水洗滌3次，得到的嗜酸乳桿菌微膠囊，活菌數為 1.5X1010CFU/g ；
[0036](6)在自製的酸奶中，以0.1% (w/w)的加入量將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，獲得含益生菌微膠囊的液態酸奶。
[0037]實施例2:
[0038](I)將嗜酸乳桿菌凍幹菌粉接種於肉湯MRS中，在37°C培養條件下採用此MRS液體培養基活化三次，其中前兩次以4%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養23h，第三次按照2.5 %的接種量轉接，並在37 °C的條件下培養18h，然後離心，離心轉速8000r/min，離心時間13min，棄去上清液得菌泥，將菌泥與0.85~0.9%的無菌生理鹽水混合配製成
2.5 X 109CFU/mL的菌懸液以備使用；
[0039](2)配製濃度為0.7%的黃原膠溶液，100°C，滅菌13mim，將滅菌後的黃原膠溶液進行離心除氣，離心轉速6000r/min,離心時間13min,後備用；
[0040](3)配製濃度為0.7%殼聚糖溶液，用IN NaOH溶液將殼聚糖溶液pH調節至5.5，以備使用；
[0041 ] (4)將菌懸液與黃原膠溶液按照1:10的比例混合，搖勻；
[0042](5)用針頭規格為0.6mm的無菌注射器，將上述混合液一滴一滴以擠壓方式加入至磁力攪拌器上的殼聚糖溶液中，並持續攪拌40min，菌膠液與殼聚糖比例為1:5，之後用180目的紗布進行過濾得溼膠囊，用生理鹽水洗滌4次，得到的嗜酸乳桿菌微膠囊，活菌數為 1.7X1010CFU/g ；
[0043](6)在自製的酸奶中，以0.5% (w/w)的加入量將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，獲得含益生菌微膠囊的液態酸奶。
[0044]實施例3:
[0045](I)將嗜酸乳桿菌凍幹菌粉接種於肉湯MRS中，在37°C培養條件下採用此MRS液體培養基活化三次， 其中前兩次以5%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養24h，第三次按照3%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養18h，然後離心，離心轉速10000r/min，離心時間lOmin，棄去上清液得菌泥，將菌泥與0.85~0.9 %的無菌生理鹽水混合配製成
3.0X 109CFU/mL的菌懸液以備使用；
[0046](2)配製濃度為1.1 %的黃原膠溶液，110°C，滅菌lOmim，將滅菌後的黃原膠溶液進行離心除氣，離心轉速7000r/min,離心時間IOmin,後備用；
[0047](3)配製濃度為1.0%殼聚糖溶液，用IN NaOH溶液將殼聚糖溶液pH調節至6，以備使用；
[0048](4)將菌懸液與黃原膠溶液按照1:20的比例混合，搖勻；
[0049](5)用針頭規格為0.7mm的無菌注射器，將上述混合液一滴一滴地擠壓方式加入至磁力攪拌器上的殼聚糖溶液中，並持續攪拌60min，菌膠液與殼聚糖比例為1:6，之後用200目的紗布進行過濾得溼膠囊，用生理鹽水洗滌5次，得到的嗜酸乳桿菌微膠囊每克的活菌數為 3.0X1010CFU/g；
[0050](6)在自製的酸奶中，以1% (w/w)的加入量將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，獲得含益生菌微膠囊的液態酸奶。
[0051]在自製的酸奶中，以0.1 %~1% (w/w)的加入量將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，在4°C的條件下貯存，並以含IO7~108CFU/mL游離嗜酸乳桿菌的酸奶作為對照。存貯4周後，發現加有微膠囊的酸奶中活菌數雖有不同程度的下降，但其活菌數仍大於106CFU/g，且酸奶的酸度和pH變化不大，從而對酸奶的品質不會造成影響。未包埋的嗜酸乳桿菌活菌數劇烈下降，其活菌數小於105CFU/mL，未達到益生菌食品要求達到的活菌數標準，且酸奶的酸度和PH變化較大。所以，利用殼聚糖/黃原膠製備的嗜酸乳桿菌微膠囊可增強菌體的抗酸性，發揮其有益人體健康的作用。
【權利要求】
1.一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，其特徵在於:包括以下步驟: 1)將嗜酸乳桿菌凍幹菌粉接種於MRS肉湯中，在37°C培養條件下MRS活化三次，前兩次以3~5%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養22~24h，第三次按照2~3%的接種量轉接，並在37°C的條件下培養18h，後進行離心處理並收集菌體，棄去上清液得菌泥，將菌泥與濃度為0.85~0.9%的無菌生理鹽水混合配製成2.0~3.0X 109CFU/mL的菌懸液備用; 2)取濃度為0.5~1.1 %的黃原膠溶液，滅菌和離心除氣處理後備用； 3)取濃度為0.5~1%殼聚糖溶液，調節pH至5~6備用； 4)將步驟I)製備的菌懸液和步驟2)製備的黃原膠溶液按照1:(5~20)的質量比例混合得到嗜酸乳桿菌菌膠液，將嗜酸乳桿菌菌膠液加入磁力攪拌器上的步驟3)製備殼聚糖溶液中，菌膠液與殼聚糖比例為1: (3~6)，加入後攪拌，獲得嗜酸乳桿菌微膠囊； 5)待嗜酸乳桿菌微膠囊完全交聯後，過濾後洗滌，得到微膠囊的活菌數為1.5~3.0X1010CFU/g的嗜酸乳桿菌微膠囊。
2.根據權利要求1所述的一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，其特徵在於:所述的步驟I)中離心時的轉速為7000~10000r/min,離心時間為10~15min。
3.根據權利要求1所述的一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，其特徵在於:所述的步驟2)中滅菌處理的溫度為:80~110°C，時間為10~15min ;離心除氣處理的轉速為:7000~10000r/min，時間為10~15min。
4.根據權利要求1所述的一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，其特徵在於:所述的步驟3)中，調節pH值時使用的試劑為濃度為IN的NaOH溶液。
5.根據權利要求1所述的一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，其特徵在於:所述的步驟4)中，將雙歧桿菌菌膠液加入磁力攪拌器上的殼聚糖溶液中的方式為:使用針頭規格為0.45~0.7mm的無菌注射器將雙歧桿菌菌膠液以一滴一滴地方式擠壓入磁力攪拌器上的殼聚糖溶液中；且攪拌時間為30~60min。
6.根據權利要求1所述的一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的方法，其特徵在於:所述的步驟5)中，過濾時使用160~200目的紗布過濾；洗滌時使用生理鹽水洗滌若干次。
7.一種利用殼聚糖/黃原膠製備嗜酸乳桿菌微膠囊的應用，其特徵在於:在酸奶中，以0.1%~1% (w/w)的加入量將製備的嗜酸乳桿菌微膠囊加入，獲得含益生菌微膠囊的液態酸奶。
【文檔編號】A23C9/123GK103992998SQ201410195762
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】陳合, 宋雅娟, 舒國偉, 劉妮娜 申請人:陝西科技大學