本发明专利技术公开了一种含γ‑聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，包括以下原料组分：γ‑聚谷氨酸交联树脂、水、氯化钙、赋形剂和益生菌发酵液；其中，树脂与水的质量比为1:180‑220，树脂与氯化钙的质量比为3‑5:1，树脂与赋形剂的质量比为1:10‑15，赋形剂与益生菌发酵液的质量比为1:4‑6。其制备方法为：将γ‑聚谷氨酸交联树脂加水溶胀，再加入氯化钙、赋形剂、益生菌发酵液，充分搅拌后进行喷雾干燥，即得。本发明专利技术采用γ‑聚谷氨酸树脂作为益生菌的保护剂，使得菌体存活量大，菌剂保质期长，定植能力增强，且增强了菌剂的功效，能广泛用于人类食品和动物饲料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于益生菌产品
，具体涉及一种含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，还涉及了该益生菌包埋剂的制备方法和应用。
技术介绍
益生菌(Probiotics)是一类对宿主有益的活性微生物，是定植于人体肠道、生殖系统内，能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。人体、动物体内有益的细菌或真菌主要有：酪酸梭菌、乳酸菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、放线菌、酵母菌等。益生菌的定植能力是决定其发挥作用的重要因素，而传统的益生菌进入人或动物体内遇到胃酸和胆汁时，在较极端的pH条件下容易失去活性，无法进入肠道，而降低其功效。另外，传统的益生菌保质期较短，益生菌根据其形态分为液体和固体益生菌产品，液体益生菌产品一般活菌半成活周期为2月左右，固体活菌半成活周期为6个月左右。这是因为液体益生菌产品会在液态环境下继续生长衰亡，其生长代谢会产生一定的拮抗产物，会导致自身菌体数量在一定的时间大量减少。而影响固体益生素产品保质期的主要是水分，固体制剂水分含量不够，会导致菌体细胞在一定的时间脱水而死。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，解决了现有益生菌产品菌体存活周期短、益生菌难耐人体或动物体胃酸极端环境而无法达到肠道定植的问题。本专利技术的另一个目的是提供上述含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂的制备方法。本专利技术还提供了上述含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂的应用。本专利技术所采用的一个技术方案是，一种含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，包括以下原料组分：γ-聚谷氨酸交联树脂、水、氯化钙、赋形剂和益生菌发酵液；其中，树脂与水的质量比为1:180-220，树脂与氯化钙的质量比为3-5:1，树脂与赋形剂的质量比为1:10-15，赋形剂与益生菌发酵液的质量比为1:4-6。优选地，赋形剂为羟丙基淀粉或β-环状糊精。优选地，益生菌发酵液为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、双歧杆菌、酵母菌中任一种发酵液或几种的发酵液的任意比例混合液。优选地，γ-聚谷氨酸交联树脂的制备是以γ-PGA为原料，乙二醇缩水甘油醚为交联剂制备而成。本专利技术所采用的另一个技术方案是，上述益生菌包埋剂的制备方法，包括以下步骤：将γ-聚谷氨酸交联树脂加水溶胀，再加入氯化钙、赋形剂、益生菌发酵液，充分搅拌后进行喷雾干燥，得到益生菌包埋剂；其中，树脂与水的质量比为1:180-220，树脂与氯化钙质量比为3-5:1，树脂与赋形剂的质量比为1:10-15，赋形剂与益生菌发酵液的质量比为1:4-6。优选地，喷雾干燥的进风口温度为140-155℃，进液流量为40-45kg/h。优选地，γ-聚谷氨酸交联树脂的制备方法为：γ-PGA和乙二醇缩水甘油醚按质量比5:1混合，调pH5.0，在水中60℃温度下反应44-48h，反应完后用乙醇洗涤，再将洗涤过的固体在60℃下烘干2-3h，即得。本专利技术的含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂人和动物均可使用，直接加入食品或饲料中拌匀即可。本专利技术的有益效果是，本专利技术的复合菌剂采用γ-聚谷氨酸树脂作为益生菌的保护剂，使得益生菌固体制剂菌体存活量大，菌剂保质期长，定植能力增强，能广泛用于人类食品和动物饲料。γ-聚谷氨酸树脂在作为益生菌保护剂的同时还能作为缓释补钙剂，增强了益生素的功效。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术并不限于这些实施方式。本专利技术的含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，包括以下原料组分：γ-聚谷氨酸交联树脂、水、氯化钙、赋形剂和益生菌发酵液；其中，树脂与水的质量比为1:180-220，树脂与氯化钙的质量比为3-5:1，树脂与赋形剂的质量比为1:10-15，赋形剂与益生菌发酵液的质量比为1:4-6。本专利技术益生菌包括乳杆菌类，如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、詹氏乳杆菌、拉曼乳杆菌等；双歧杆菌类，如长双歧杆菌、短双歧杆菌、卵形双歧杆菌、嗜热双歧杆菌等；革兰氏阳性球菌，如粪链球菌、乳球菌、中介链球菌等；酵母菌；部分酶等。作为优选，本专利技术益生菌为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、双歧杆菌、酵母菌中的一种或几种的任意比例混合物。作为优选，赋形剂为羟丙基淀粉或β-环状糊精。γ-聚谷氨酸交联树脂可为实验室制备得到，也可为市场购买得到，其化学结构如下：γ-聚谷氨酸交联树脂的制备是以γ-PGA(700kd-2000kd)为原料，乙二醇缩水甘油醚为交联剂制备而成。优选以下工艺条件：γ-PGA和乙二醇缩水甘油醚按质量比5:1混合，调pH5.0，在水中60℃反应44-48h，反应完后用酒精分两次洗涤，再将洗涤过的固体在60℃下烘干2-3h，制得γ-PGA高吸水性树脂。益生菌发酵液的发酵方法：按照所需要制备的菌剂的培养基配方配制培发酵液，对发酵液进行实消，再按照所需接种比例接种，按照菌种所需要的培养条件(pH、温度、溶氧等)进行培养至对数生长期末期至稳定期之间时终止发酵，得发酵液体。该益生菌包埋剂的制备方法具体按照以下步骤实施：将γ-聚谷氨酸交联树脂加水溶胀，再加入氯化钙、赋形剂、益生菌发酵液，充分搅拌后进行喷雾干燥，喷雾干燥的进风口温度为140-155℃，进液流量为40-45kg/h，干燥后得到包埋微生物的复合菌剂。其中，干树脂与水的质量比为1:180-220，干树脂与氯化钙质量比为3-5:1，干树脂与赋形剂的质量比为1:10-15，赋形剂与益生菌发酵液的质量比为1:4-6。本专利技术的含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂人和动物均可使用，直接加入食品或饲料中拌匀即可。由于γ-聚谷氨酸树脂对pH相对较不敏感，能抵抗胃酸或胆汁的极端环境，其作为益生菌的保护剂，能保护益生菌安全抵达人或动物肠道，达到益生菌定植的目的，有效改善宿主微生态平衡，发挥有益作用。本专利技术的益生菌包埋剂采用γ-聚谷氨酸树脂是因为其本身具有较强的保水性，在固体环境下，γ-聚谷氨酸树脂能给益生菌提供存活所必须的水分，可以使得喷雾干燥后的益生菌产品中微生物存活量增大，从而延长固体益生菌制剂的保持期。通过实验证实，本专利技术的固体复合菌剂保质期能达到一年，与现有的菌剂相比，延长了保质期(本专利技术保质期是指活菌半衰期)。另外，γ-聚谷氨酸树脂具有超强的吸附性和生物可降解性，降解产物为人体必需的氨基酸，与益生菌一起制成菌剂产品安全放心。γ-聚谷氨酸树脂也可作为金属离子吸附剂、缓释剂以及药物载体，能很好地鏊合钙离子，在作为益生菌保护剂的同时还能作为缓释补钙剂，增强了益生菌产品的功效。实施例1制备乳酸菌包埋制剂。制备γ-聚谷氨酸树脂：γ-PGA(1000kd)120g，乙二醇缩水甘油醚23g，pH5.0，在1L水中60℃反应44-48h，反应完后用2L酒精分两次洗涤，再将洗涤过的固体在60℃下烘干2-3h，制得γ-PGA高吸水性树脂。乳酸菌发酵液的发酵方法：先对发酵罐及管道进行空消，空消参数：121℃、40min，再加入液量8％的玉米淀粉，加入淀粉酶(市售)，90℃处理40min，然后再加入糖化酶(市售)处理1.5h，121℃灭菌按5％接种量接种，35℃保温培养24-28h，得乳酸菌发酵液。将100gγ-聚谷氨酸交联树脂加20L水溶胀，再加入30g氯化钙、1.5kg羟丙基淀粉和8L(约8kg)乳酸菌发酵液，充分搅拌后进行喷雾干燥，干燥条件：进风口温度150℃，进液流量45本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含γ‑聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，其特征在于，包括以下原料组分：γ‑聚谷氨酸交联树脂、水、氯化钙、赋形剂和益生菌发酵液；其中，树脂与水的质量比为1:180‑220，树脂与氯化钙的质量比为3‑5:1，树脂与赋形剂的质量比为1:10‑15，赋形剂与益生菌发酵液的质量比为1:4‑6。
【技术特征摘要】
1.一种含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，其特征在于，包括以下原料组分：γ-聚谷氨酸交联树脂、水、氯化钙、赋形剂和益生菌发酵液；其中，树脂与水的质量比为1:180-220，树脂与氯化钙的质量比为3-5:1，树脂与赋形剂的质量比为1:10-15，赋形剂与益生菌发酵液的质量比为1:4-6。2.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，其特征在于，所述赋形剂为羟丙基淀粉或β-环状糊精。3.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，其特征在于，所述益生菌发酵液为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、双歧杆菌、酵母菌中任一种发酵液或几种的发酵液的任意比例混合液。4.根据权利要求1所述的含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸交联树脂是以γ-PGA为原料、乙二醇缩水甘油醚为交联剂制备而成。5.一种如权利要求1所述含γ-聚谷氨酸树脂的益生菌包埋剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将γ-聚谷氨酸交联树脂加水溶胀，再加入氯化钙、赋形剂、益生菌发酵液，充分搅拌后进行喷雾干燥，即得；其中，树脂与水的质量比为1:18...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫锋，孟永宏，徐升运，秦涛，
申请(专利权)人：陕西省科学院酶工程研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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