[发明专利]一种益生菌微胶囊产品及其制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种益生菌微胶囊产品，具体地说是一种能保持细胞高活性的益生菌微胶囊产品。 

背景技术

联合国粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)联合专家组2001年给出益生菌的定义为“经适量服用后，就会赋予宿主益生效应的活的微生物”。由于益生菌株为肠道来源，多为厌氧菌或兼性厌氧菌，对氧、pH、温度、消化道酶等胁迫环境非常敏感，在发酵、下游干燥、货架期、胃肠道运输过程中活性极易丧失，导致益生菌活率(益生菌产品的关键参数)显著降低。微囊包封技术，由于保护细胞免受干燥、高温、pH、氧气等不利环境伤害，越来越多的应用到益生菌产品工业中。益生菌微囊的主要材料多为食品级天然聚合物，如：海藻酸盐、壳聚糖、羧甲基纤维素、角叉胶、结冷胶等，其共同特点是易于形成水凝胶来包埋益生菌。但上述材料制备的益生菌微囊对胃酸的阻隔作用都非常有限。 

发明内容

针对上述问题，本发明提出将具有抗胃酸性能的甲基丙烯酸与甲基丙烯酸酯共聚物应用到益生菌微囊材料中，用于保持益生菌过胃后的活性。 

微胶囊产品为粒径10-1000微米的球形或不规则形微胶囊，微胶囊结构分为壁层与内核两部分：其中，壁层由壳聚糖、海藻酸盐、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸酯共聚物组成，内核为含有海藻酸盐及高密度益生菌的混合物。壁层与内核的体积比为1∶100-10∶1 

其中，组成产品壁层的壳聚糖、海藻酸盐、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸酯共聚物三者的质量比为0∶1∶0.1-10∶1∶10，其中，海藻酸盐材料的分子量10kDa～5000kDa；壳聚糖材料的分子量为1kDa～1000kDa，脱乙酰度50-98％；；甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯共聚物的分子量为10kDa～5000kDa。 

组成产品内核的海藻酸盐材料的分子量10kDa～5000kDa，内核中益生菌占据内核的体积百分比为10-98％。 

产品中益生菌含量在10⁹-10¹⁵CFU/g，益生菌种类包括具有益生作用的乳杆菌属类(如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、拟干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、拉曼乳杆菌、弯曲乳杆菌、詹士乳杆菌、保加利亚乳杆菌等)，双歧杆菌属类(如长双歧杆菌、短双歧杆菌、卵形双歧杆菌、嗜热双歧杆菌、婴儿双歧杆菌，动物双歧杆菌乳酸亚种等)，乳球菌，粪链球菌，中介链球菌，嗜热链球菌，粪肠球菌，尿肠球 菌和酵母菌类中的一种或二种以上，每种菌的含量在10⁶-10¹⁵CFU/g。 

产品的壁层和内核成分中的海藻酸盐为海藻酸的钾盐、钠盐、钙盐、钡盐或锌盐中的一种或二种以上。 

产品可通过添加其他辅料继续加工成自由片剂、大胶囊等。也可放入牛奶、酸奶、果冻、酸乳、奶粉等食品中做成含益生菌的功能食品；或添加到畜牧业饲料中，做成功能饲料。 

本发明提供的益生菌微胶囊产品的制备步骤为： 

(1)制备包埋有益生菌的海藻酸盐凝胶微球，称之为A微球； 

其中，益生菌的含量为5×10⁶-10¹³/ml微球；海藻酸盐为海藻酸的钙盐、钡盐、锌盐、中的一种或二种以上；或海藻酸的钙盐、钡盐、锌盐、中的一种或二种以上与钾盐、钠盐的一种或二种的混合盐。 

(2)将步骤(1)中的A微球浸入壳聚糖溶液中，A微球与壳聚糖溶液体积比为1∶1～1∶40，反应1-60分钟，此时得到海藻酸钠-壳聚糖微胶囊，称之为B微球，取出用生理盐水洗涤； 

壳聚糖溶液的配制方法是：壳聚糖溶于pH为5.5-7.0的醋酸-醋酸钠缓冲液，壳聚糖浓度为0.01-1.5％(w/v)，脱乙酰度为50-98％； 

(3)将步骤(2)中的B微球浸入金属螯合剂溶液中，液化微胶囊内部的海藻酸盐凝胶，F微球与金属螯合剂溶液体积比范围为1∶1～1∶40，反应1-60分钟，取出用生理盐水洗涤，此时得到内部液态核心的C微球；其中，金属螯合剂溶液为40-70mmol/L的柠檬酸钠或50-200mmol/L的EDTA，此时C微球中的海藻酸盐为海藻酸的钠盐或钾盐中的一种或二种。 

(4)将步骤(1)得到的A微球或步骤(2)得到的B微球或步骤(3)得到的C微球放入益生菌培养液中培养，使益生菌在微囊内增殖到10⁹-10¹³/ml微球的细胞密度后，得到D微球； 

(5)将A微球、B微球、C微球或培养增殖后的D微球经干燥处理后获得E微球；