本发明专利技术涉及活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂及其制备方法，此干燥保护剂在乳酸菌或益生菌的乳制品中的应用，本发明专利技术方法通过增加牛奶中的钙离子，然后使牛奶蛋白产生热凝聚现象，再借助高压、搅拌等方式将含有凝聚蛋白的牛奶均质获得最终的保护剂。该保护剂的制备方法操作简易；对比于不做处理的牛奶，增加此干燥保护剂的牛奶干燥效率更高，避免了对牛奶进行浓缩或添加其他协同保护剂的操作，能有效节约生产成本；同时，此干燥保护剂对乳酸菌和益生菌的热保护力，以及对流干燥保护力都有了显著的提高。
【技术实现步骤摘要】
活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂及其制备方法
本专利技术涉及活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂的制备方法，以及通过此方法制得的一种活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂，和此种干燥保护剂在乳酸菌或益生菌的乳制品中的应用。
技术介绍
随着我国人民消费水平的提高，健康饮食和功能食品已越来越受青睐。作为重要的功能食品之一，乳酸菌产品受到了越来越多的关注，尤其是乳酸菌中经过临床验证具有明确“益生”功能的益生菌菌株，其市场需求量更是蒸蒸日上。然而，由于细菌细胞本身的热敏感性，目前工业化生产此类含有活性菌细胞的产品更倾向于使用冷冻和低温技术，比如对于益生菌菌粉的生产，为了更大程度地保证产品中菌的活性，大部分生产机构选择应用冷冻干燥技术来进行菌粉的生产。然而，冷冻干燥技术的生产成本高，而且由于分批式的生产模式，冷冻干燥的生产周期长，产量也相对低。这也导致了目前市场上益生菌菌粉产品的价格较高，越来越难以迎合日益增长的市场需求。相比之下，更多成熟的工业化生产过程都含有热处理的供需，比如对于生产活性菌粉而言，从生产角度考虑，高温干燥或对流干燥对比冷冻干燥技术有着诸多的优势，比如喷雾干燥和流化床干燥。以喷雾干燥为例，应用该技术生产干粉产品，生产成本低，可实现连续生产，因而生产周期短，产量高。目前，喷雾干燥技术已经广泛地应用与奶粉的生产中，同时，也被成功地运用于一些热敏药物与食品颗粒的生产。然而，大多数乳酸菌和益生菌的细胞耐热性较差，在诸如喷雾干燥等涉及热的生产工序中会出现大幅度活性损失，而这也成为了目前利用这些工序生产高活性乳酸菌或益生菌产品的瓶颈。已有一些研究报道致力于寻找合适的菌细胞的保护载体，以便在热过程和对流干燥生产过程中提高菌细胞的存活率。在这些报道中，牛奶是较为常用的乳酸菌和益生菌的保护载体。然而，在实际的喷雾干燥等工业生产中，单独依靠牛奶对乳酸菌或益生菌进行保护的效果与低温生产技术相比仍有差距。相比于在牛奶中添加麦芽糖糊精、淀粉等其他协同保护剂，利用简单的方法提高牛奶自身对菌细胞保护能力的研究报道十分少见。另一方面，钙是人体不可或缺的元素之一，适当地补钙能给人体的骨骼、血液、神经系统等带来诸多益处。而牛奶则是人体补充钙质的重要来源。同时，一些研究也已发现，在临床上同时服用钙补充剂和活性益生菌药物不但能增加人体对钙的吸收，还能加强益生菌药物的功效。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本专利技术公开了一种活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂的制备方法，本专利技术方法通过增加牛奶中的钙离子，然后使牛奶蛋白产生热凝聚现象，再借助高压、搅拌等方式将含有凝聚蛋白的牛奶均质获得最终的保护剂。该保护剂的制备方法操作简易；对比于不做处理的牛奶，增加此干燥保护剂的牛奶干燥效率更高，避免了对牛奶进行浓缩或添加其他协同保护剂的操作，能有效节约生产成本；同时，此干燥保护剂对乳酸菌和益生菌的热保护力，以及对流干燥保护力都有了显著的提高。活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)添加钙离子：取常温牛奶，向其中加入钙离子，使牛奶中钙离子的浓度范围为0.1mmol/L至50mmol/L，得到加钙牛奶；(2)热处理：将步骤(1)中得到的加钙牛奶加热至蛋白产生凝聚，得到含有凝聚蛋白的牛奶；(3)均质处理：将步骤(2)得到的含有凝聚蛋白的牛奶通过机械方法进行均质处理。步骤(1)中的钙离子由氯化钙提供。步骤(2)中的热处理方式为：牛奶在通过磁力搅拌至60℃，保持温度60℃，至牛奶蛋白产生凝聚。步骤(3)中的机械方法选用高压搅拌、超声方法或高压均质仪。一种活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂，其特征在于：通过如以上所述的方法制的，添加钙离子及热处理使蛋白发生凝聚，再由均质处理制得。以上所述的干燥保护剂在乳酸菌或益生菌的乳制品中的应用。本专利技术通过在牛奶中添加钙离子，通过加热，钙离子诱导牛奶在高温下形成蛋白凝聚物，在均质处理后，该钙添加的牛奶能在热和对流干燥中有效减少乳酸菌或益生菌的菌体损伤，显著地提高热工序以及对流干燥工序后乳酸菌或益生菌的剩余活性。将乳酸菌或益生菌悬浮于本专利技术的保护剂中，借助恒温水浴和单液滴干燥实验对其进行热处理和对流干燥处理，用涂布平板法检测处理后的乳酸菌或益生菌的活菌数。结果表明本专利技术的保护剂对比于不经过处理的牛奶，对菌细胞具有优越的保护效果。在对流干燥实验中，相比于未经处理的牛奶，本专利技术的保护剂拥有更高的干燥效率，在相同条件下更有利于干燥。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本专利技术。应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。具体实施例1：保护剂制备：在100mL牛奶中加入1.1g氯化钙(约等于10mmol/L钙离子),在25℃下磁力搅拌30min，至于60℃下加热15min至牛奶蛋白产生凝聚，利用高压均质仪将该含有凝聚蛋白的牛奶做均质处理得到所需保护剂。供试菌株：LactobacillusrhamnosusGG(保藏号ATCC53101，以下简称LGG，在专利号为US4839281(A)中纰漏公开)和LactobacilluscaseiZhang(保藏号CGMCC1697，以下简称LZ，在专利号为CN101144062A中纰漏公开)，这两株菌都是商业化可以买到的。菌悬液制备：两株菌在37℃下用MRS培养基分别活化12h后再培养于MRS中24h。将1mL的两株菌的菌发酵液分别置于8000rpm下离心15min，弃去上清液收集菌细胞。将两株菌的菌细胞用生理盐水在相同离心条件下洗涤后分别重悬于1mL上述本专利技术的保护剂中制得菌悬液。同时，将同样方法获得的两株菌的菌细胞分别重悬于1mL未经过处理的牛奶中，作为对照组参与热处理实验。恒温水浴热处理：将恒温水浴锅温度设置在90℃。到达设置温度后，将上述悬有菌的样品放入恒温水浴锅中加热60s，加热后的样品立即放入冰水浴中降温2min。单液滴对流干燥：菌悬液单液滴体积为2μL，气流速度为0.75m/s，气体温度为90℃，在干燥60s,120s,180s时分别取样测试，具体干燥操作及液滴含水率测定根据Fu,N.,Woo,M.W.等人的方法进行。(Fu,N.,Woo,M.W.等人的方法是指Fu,N.,Woo,M.W.,Lin,S.X.Q.,Zhou,Z.,andChen,X.D.Reactionengineeringapproach(REA)tomodelthedryingkineticsofdropletswithdifferentinitialsizes-experimentsandanalysis.ChemicalEngineeringScience2011；66:1738–1747。)剩余活菌数测试采用传统涂布平板法，热处理与单液滴干燥前,两株菌的初始活菌浓度约为109CFU/mL，热处理及单液滴干燥后的实验结果如表1所示。表1.两株益生菌在热处理后的存活率以及在单液滴对流干燥过程中的存活率和含水率变化从实验结果可以看出，本专利技术的保护剂对两株益生菌的热保护作用明显强于没经过处理的牛奶；而在对流干燥过程中，该保护剂不仅能有效提高益生菌的剩余存活率，还能在相同的对流干燥条件下提高颗粒的干燥效率。下述具体实施例对比未经本文档来自技高网...
【技术保护点】
活性乳酸菌或益生菌的热和对流干燥保护剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：添加钙离子：取常温牛奶，向其中加入钙离子，使牛奶中钙离子的浓度范围为0.1 mmol/L至50 mmol/L，得到加钙牛奶；热处理：将步骤（1）中得到的加钙牛奶加热至蛋白产生凝聚，得到含有凝聚蛋白的牛奶；均质处理：将步骤（2）得到的含有凝聚蛋白的牛奶通过机械方法进行均质处理。
【技术特征摘要】
1.益生菌的热和对流干燥保护剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤（1）：添加钙离子：取常温牛奶，向其中加入钙离子，使牛奶中钙离子的浓度范围为0.1mmol/L至50mmol/L，得到加钙牛奶；步骤（2）：热处理：将步骤（1）中得到的加钙牛奶加热至蛋白产生凝聚，得到含有凝聚蛋白的牛奶；热处理方式为：牛奶在通过磁力搅拌至60℃，保持温度60℃，至牛奶蛋白产生凝聚；步骤（3）：均质处理：将步骤（2）得到的含有凝聚蛋白的牛奶通过机械方法进行均质处理。2.根据权利要求1所述的益生菌的热和对流干燥保护剂的制备方法，其特征在于所述步骤（1）中的钙离子由氯化钙提供。3.根据权利要求1所述的益生菌的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄松，陈晓东，
申请(专利权)人：南通东概念新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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