[发明专利]包埋益生菌的阿拉伯胶复合纤维/胶囊及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及益生菌技术领域，具体涉及一种包埋益生菌的阿拉伯胶复合纤维/胶囊及其制备方法和应用。通过电流体动力学技术成功将乳酸菌封装在以合成生物聚合物聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮及食品级聚合物浓缩乳清蛋白、麦芽糊精为基质，复配益生元阿拉伯胶的电纺纤维及电喷雾胶囊中。获得的电喷雾胶囊具有易于处理的粉末的物理外观，而电纺纤维呈现为连续的纳米纤维毡。负载有益生菌的电喷雾胶囊的形态使其更适合作为食品添加剂，而电喷雾纤维垫则可以在生物活性食品包装设计中发挥更大的作用。

技术领域

本发明涉及益生菌技术领域，具体涉及一种包埋益生菌的阿拉伯胶复合纤维/胶囊及其制备方法和应用。

背景技术

益生菌是活的微生物，当施与一定数量时，可通过维持肠道正常微生物、抑制病原菌黏附于肠道黏膜、降胆固醇及提高免疫力等方面，为宿主的健康提供诸多益处。随着人们对益生菌健康功效的认识及研究不断深入，益生菌产品消费与日俱增。乳杆菌作为常见的食品级益生菌，具有调节宿主肠道菌群、抑制病原菌以及改善人体健康等多种益生功效，因而被广泛应用于食品工业。为实现这些益处，食用益生菌的最低活细胞数应满足10⁶-10⁷CFU/g食物。然而，益生乳杆菌对极端的环境条件较为敏感，在食品加工及储存过程中稳定性较差，暴露于消化道条件下的生物利用度较低，因此，当乳杆菌在加工、贮藏及在宿主胃肠道内时，会不可避免地受到来自外界环境的多种胁迫，继而影响其稳定性及生物利用度，这极大的限制了其益生功效的发挥及在食品工业上的应用。目前，许多封装方式涉及高/低温和有机溶剂的使用，易造成活力损失及安全风险；鉴于此，应进一步深入开展基础研究并加强技术革新，结合电流体动力学等可行技术协同益生元增效，在保护益生菌抵御多种环境胁迫的同时保障其益生功效，破解环境胁迫下益生菌稳定性及功能性发挥的关键难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种包埋益生菌的阿拉伯胶复合纤维/胶囊及其制备方法和应用。通过将乳酸菌封装在以合成生物聚合物聚乙烯醇(PVOH)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及食品级聚合物浓缩乳清蛋白(WPC)、麦芽糊精(MD)为基质，复配益生元阿拉伯胶(GA)的电纺纤维及电喷雾胶囊中，以提高乳酸菌在加工、使用过程中的稳定性和成活率。

本发明的技术方案之一，一种包埋益生菌的阿拉伯胶复合纤维/胶囊，将乳酸菌封装在以生物聚合物为基质，复配阿拉伯胶的静电纺丝纤维或者静电喷雾胶囊中；其中，所述生物聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、乳清蛋白和麦芽糊精中的一种。

进一步地，将乳酸菌封装在以聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮为基质，复配阿拉伯胶的静电纺丝纤维中；或者，将乳酸菌封装在以乳清蛋白或麦芽糊精为基质，复配阿拉伯胶的静电喷雾胶囊中。

进一步地，所述乳酸菌为L.plantarum KLDS 1.0328。

进一步地，所述静电纺丝纤维直径为150-170nm，所述静电喷雾胶囊的粒径为0.8-1.2nm。

本发明的技术方案之二，上述包埋益生菌的阿拉伯胶复合纤维/胶囊的制备方法，具体的：

当生物聚合物为聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮时，包括以下步骤：

a1.制备乳酸菌菌悬液；将阿拉伯胶粉末溶解于水中得到阿拉伯胶溶液；将聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮溶于水得到生物聚合物溶液；生物聚合物溶液和阿拉伯胶溶液搅拌混匀得到混合溶液；

a2.将所述乳酸菌菌悬液置于所述混合溶液中，搅拌混匀后得到混合菌液；

a3.向混合菌液中加入助剂后进行静电纺丝或者静电喷雾，得到所述包埋益生菌的阿拉伯胶复合纤维/胶囊。

当生物聚合物为乳清蛋白或麦芽糊精时，包括以下步骤：

b1.制备乳酸菌菌悬液；将阿拉伯胶粉末溶解于水中得到阿拉伯胶溶液；将乳清分离蛋白或麦芽糊精置于阿拉伯胶溶液中搅拌混合得到混合溶液；