[发明专利]益生菌微胶囊及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于益生菌制剂领域，具体涉及一种益生菌微胶囊制剂及其制备方法和应用。

背景技术

益生菌是一类当有足够数量定植于人体肠道内则能改善宿主微生态平衡从而产生确切健康功效的活性有益微生物的总称。目前益生菌大体上可以分为三大类，其中包括乳杆菌类、双歧杆菌类和革兰氏阳性球菌类。益生菌制品具有广泛的市场，普遍应用于酸奶发酵、防或改善腹泻、缓解不耐乳糖症状、促进肠道消化道系统健康、抑制致病菌、增强人体免疫力及帮助吸收营养成分等。根据国家对益生菌的相关规定，益生菌产品在其保质期内活菌数目或者定植于肠道中的活菌数目不得少于10⁶-10⁷CFU mL^-1(g^-1)。

国内对于益生菌产品主要是看重益生菌产品中所含有的活菌数量，但这样会避开了益生菌在胃部的存活率、定植于肠道的活菌数目、益生菌产品长期保存的稳定性以及菌体代谢产物功能等关键性问题，在一定程度上造成了消费者在认识上的片面性，同时也限制了更有效、更安全的益生菌产品的开发。

为了改善益生菌本身的不耐酸、长期储存稳定性差等缺点，近些年来，大量研究致力于通过微型颗粒或者微型胶囊包裹益生菌活菌，然后通过冷冻干燥或者喷雾干燥来生产相关产品。微囊化技术(microencapsulation)，是指利用性能较稳定的天然或者合成高分子材料作为壁材，将性能不稳定的固体、液体等物质包埋在一个封闭“容器”中的技术，微胶囊内部物质称为芯材，包埋基质或者包裹材料称为壁材。微囊化可以保护益生菌免受不利环境因素的影响，所用的微囊化载体材料一般都要求是食品级以上。

挤出法是制备微胶囊最常用的办法之一，具有条件温和、成本较低以及无毒等优点，但是使用挤出法制备的微胶囊具有粒径过大等问题，这会限制微胶囊的使用范围，因此在挤出法的基础上，开发一种可以快速制备微米级粒径、粒径分布均一和可控的微胶囊制备方法对益生菌微胶囊的适用性有着重大的应用和经济学意义。

基于挤出法制备的微胶囊的物理本质，可以通过一定作用力使菌悬液破解形成微滴，微滴滴入固化剂中固化后得到微胶囊。若采取连续作用力让微滴破裂以及固化一体化则可以较为快速制备微胶囊，实现规模化生产；微胶囊的最终形貌与其对益生菌的包埋程度和微滴的制备条件关系密切，当微滴在气体中形成球状的时候，由于液气界面张力较大，可以维持球形，且益生菌不易扩散，微滴滴入固化剂中后可以形成粒径均一且有效包埋益生菌的微胶囊。以高速旋转的圆碟为核心部件的微滴发生装置可以实现以上的条件(中国专利申请201010177862.3，CN101816913A)。将菌悬液通过蠕动泵装置供至发生装置的圆碟中心，启动电源后，圆碟高速旋转，在1～5s内将菌悬剪切分散为微滴，微滴通过气流作用形成球状并滴入固化剂中，进一步固化成微胶囊。使用微滴发生装置制备微胶囊具有条件温和，操作简单，工艺稳定以及可连续化生产的特点，具有工业化生产应用的潜力。

制备益生菌微胶囊制剂过程中，需要对其进行干燥，其中最常用的是真空冷冻干燥法，该方法具有菌存活率高、低温等优点。菌种在真空冷冻干燥后，酶的活性丧失、冻干燥菌粉复水性好、脱水彻底、保存期长、储存运输和使用都很方便，为直投式发酵剂提供良好的基础。但是在实际操作时，冷冻干燥过程中的水结晶、细胞的失水、蛋白失活等情况使得菌体出现死亡或损伤，对于菌种的保存、生产使用非常不利。

发明内容

基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种益生菌微胶囊及其制备方法和应用，本发明的益生菌微胶囊具有耐酸、稳定的优异性能。

为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：

一种益生菌微胶囊，包括芯材和壁材，所述芯材为益生菌，所述壁材为含有天然高分子材料和冻干保护剂的混合溶液，所述益生菌与所述混合溶液的质量比为1:1-1:8；所述混合溶液中天然高分子材料的质量百分比为0.5-5.0％，所述混合溶液中冻干保护剂的质量百分比为2.0-20.0％。

在其中一些实施例中，所述益生菌与所述混合溶液的质量比为1:2-1:6。

在其中一些实施例中，所述混合溶液中天然高分子材料的质量百分比为1-4％，所述混合溶液中冻干保护剂的质量百分比为5-15％。

在其中一些实施例中，所述壁材外还涂覆有包衣材料，所述包衣材料为尤特奇FS30D。