耐酸、稳定的益生菌微胶囊及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种益生菌微胶囊及其制备方法和应用，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。其是通过将益生菌菌泥加入至含天然高分子材料和冻干保护剂的混合溶液中，再在微胶囊造粒仪的供入喷嘴系统中形成微滴，固化后得到的。本发明专利技术采用冻干保护剂与天然高分子材料作为壁材，调整喷嘴以及振动频率调整，使得制备得到的益生菌微胶囊制剂具有很好的活菌数性能、较好的稳定性和耐酸性，操作简便、工艺参数易控、生产效率高、经济易行，适合工业化规模生产。

Acid resistant, stable probiotic microcapsule and preparation method and application thereof

The invention discloses a probiotic microcapsule and its preparation method and application of probiotics microcapsule comprises a core material and wall material, the core material for probiotics, the wall material containing natural polymer materials and the freeze-drying protective agent mixed solution. The utility model is characterized in that: the probiotic bacteria mud is added into the mixed solution containing the natural macromolecule material and the freeze drying protective agent, and then the micro drop is formed in the feeding nozzle system of the microcapsule granulating apparatus. The invention adopts cryoprotector and natural polymer as wall material, adjusting the nozzle and vibration frequency adjustment, the probiotics prepared microcapsule has good bacteria stability and acid resistance performance, the number of good, simple operation, easily controlled process parameters, high production efficiency, economic and simple, suitable for industrialization the scale of production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于益生菌制剂领域，具体涉及一种耐酸、稳定的益生菌微胶囊制剂及其制备方法和应用。
技术介绍
益生菌包括乳杆菌类、双歧杆菌类和革兰氏阳性球菌类三大类，是一种可以改善人体胃肠道微生物平衡并且对人体健康产生积极影响的活性有益微生物的总称。微生态制剂是利用对宿主有益无害的正常微生物群成员或促进物质制成的制剂。益生菌作为狭义的微生态制剂，具有广泛的市场，主要应用于促进肠道系统健康、抑制肠道致病菌、改善乳糖不耐受症以及改善腹泻等。FHO/WHO对益生菌发挥作用的最低活菌数目要求是定植于肠道中的活菌数目不得少于106-107CFUmL-1(g-1)。目前人体各个部位的菌群平衡都和人体的健康密切相关，常见的菌群失调性疾病主要包括腹泻、乳糖不耐受和便秘等。目前我国临床上使用的益生菌制剂主要包括单菌制剂和复合菌种两种。传统的益生菌产品基于“饥饿存活”的原理，利用冷冻干燥技术降低益生菌中的含水量，使其可以长期存活。但是这类菌种对温湿度和光照等因素非常敏感，使得应用上存在一定的限制。同时，目前国内许多益生菌产品，着重于突出其使用前所含有的活菌数量，避开益生菌经过胃部胃酸影响后的存活率以及定植于肠道发挥作用的活菌数目，同时长期储存稳定性也对益生菌制剂有着很重要的影响。这些因素在一定程度上会影响消费者对益生菌产品实际作用的认识，也会对安全有效益生菌制剂的开发造成一定的影响。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。真空冷冻干燥法是一种最常用于降低益生菌含水量的方法，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。但是在冷冻干燥过程中，过低的温度可能会导致细胞内水结晶、细胞失水或者蛋白质失活的情况，导致菌体损伤甚至死亡，会对菌种的生产和保存产生不良影响。因此，在制备益生菌制剂中使用冷冻干燥保护剂，可以在一定程度上保护菌种免受低温的侵害。微囊化技术是一种利用天然或合成的高分子材料作为囊材(壁材)，制备囊膜后将性能不稳定的液体或者固体药物包埋成微胶囊的技术，其内部物质为芯材。使用这种技术可以有效地抵御外界环境对益生菌的影响，有效提高益生菌的活菌数目、耐酸性及存储稳定性。另外，微囊化使用的壁材一般要求都要达到食品级以上。单凝聚法以及复凝聚法是微胶囊常用的制备方法，具有操作简单、条件温和、成本较低以及无毒等优点，但是这些办法制备的微囊粒径常常受限于所采用的喷嘴大小。而如果喷嘴孔径过小，又容易造成制备过程中效率降低的问题。这些因素都会限制微胶囊的使用以及生产，因此在单凝聚法以及复凝聚法的基础上，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，可以通过一定外加作用力，使得液滴可分散成更细小的微滴，这些细小的液滴滴入固化剂或者交联剂之后，可以通过物理化学的作用形成微胶囊。而稳定可控的外加作用力则对微胶囊的形态、微胶囊的可控规模化生产以及产品的优良率有着密切关系。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且有效包埋益生菌的微胶囊。微胶囊造粒仪，可以通过控制菌悬液的泵速使其成为射流，再通过仪器本身的叠加振动，使得喷嘴射出的射流分散成粒径大小相等的液滴，再将液滴滴入固化剂中形成微胶囊。粒径的大小可以通过控制喷嘴以及振动频率来控制。使用微胶囊造粒仪所生产的益生菌微胶囊不仅保持了固化法制备简单和条件温和等特点，还可以有效降低微胶囊的粒径，生产出的微胶囊粒径均一可控，可以连续化生产，且具有良好的包埋保护效果，具有工业化生产应用的潜力。
技术实现思路
基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种益生菌微胶囊及其制备方法和应用，本专利技术的益生菌微胶囊具有耐酸、稳定的优异性能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种耐酸、稳定的益生菌微胶囊，包括芯材和壁材，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0.5-7.0％，所述混合溶液中冻干保护剂的质量百分比为5.0-15.0％。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1:2-1:5。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1-5％，所述混合溶液中冻干保护剂的质量百分比为5-12％。在其中一些实施例中，所述壁材外还涂覆有包衣材料，所述包衣材料为壳聚糖盐酸盐。在其中一些实施例中，所述益生菌为保加利亚乳杆菌、德氏乳杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球菌中的一种或几种；所述冻干保护剂为葡萄糖、海藻糖、可溶性淀粉、甘油、甘露醇、右旋糖酐40和脱脂牛奶中的一种或几种；所述天然高分子材料为胶凝糖、黄原胶、阿拉伯胶、明胶和海藻酸钠中的一种或几种。在其中一些实施例中，所述冻干保护剂为乳糖、海藻糖、甘油和右旋糖酐40中的一种或几种；所述天然高分子材料为阿拉伯胶、明胶和海藻酸钠中的一种或几种。本专利技术还提供了上述益生菌微胶囊的制备方法，包括以下步骤：1)将经活化增殖培养的益生菌菌液离心，得到益生菌菌泥；2)将步骤1)所述益生菌菌泥加入至含天然高分子材料和冻干保护剂的混合溶液中，混合均匀，得到菌悬液；所述益生菌菌泥与所述混合溶液的质量比为1:1～8；所述冻干保护剂在所述混合溶液中的质量百分比为5-15％；所述天然高分子材料在所述混合溶液中的质量百分比为0.5-7.0％；3)步骤2)的菌悬液在微胶囊造粒仪的供入喷嘴系统中形成微滴，滴入固化剂或交联剂中后，即得到益生菌微胶囊。在其中一些实施例中，还包括对所述益生菌微胶囊进行包衣30-60min的步骤，所述包衣液为体积百分含量为5.0-10.0％的壳聚糖盐酸盐溶液，优选为体积百分含量为6.0-10.0％的壳聚糖盐酸盐溶液。在其中一些实施例中，还包括冷冻干燥的步骤，具体步骤为：将所述益生菌微胶囊放入体积百分比为8.0-18.0％的冻干保护剂溶液中平衡30min后，再在-45℃下预冻3-6h，最后在-40℃下真空冷冻干燥24-40h。在其中一些实施例中，步骤2)中所述益生菌菌泥与所述水溶液的质量比为1:2～5。在其中一些实施例中，步骤3)中所述菌悬液经蠕动泵匀速供入微胶囊造粒仪的供入喷嘴系统中，所述蠕动泵泵速为3～15ml·min-1，供入喷嘴系统的震动频率为600-2500Hz。在其中一些实施例中，所述蠕动泵泵速10ml·min-1，震动频率为1200Hz。在其中一些实施例中，步骤1)中，所述益生菌在MRS肉汤培养基中活化增殖，所述活化条件为35.0-38.0℃，22-26h；所述增殖培养中，接种比例为每100mL培养基中接种2.0-8.0mL菌种；步骤1)中，所述离心条件为0.0-15.0℃，2000-4000r/min离心10-30min。在其中一些实施例中，步骤3)中所述固化液为0.1M-0.3M的CaCl2溶液，所述固化时间为15-45本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐酸、稳定的益生菌微胶囊，包括芯材和壁材，所述芯材为益生菌，其特征在于，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0.5‑7.0％，所述混合溶液中冻干保护剂的质量百分比为5.0‑15.0％。

【技术特征摘要】
1.一种耐酸、稳定的益生菌微胶囊，包括芯材和壁材，所述芯材为益生菌，其特征在于，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0.5-7.0％，所述混合溶液中冻干保护剂的质量百分比为5.0-15.0％。2.根据权利要求1所述的耐酸、稳定的益生菌微胶囊，其特征在于，所述益生菌与所述混合溶液的质量比为1:2-1:5。3.根据权利要求1所述的耐酸、稳定的益生菌微胶囊，其特征在于，所述混合溶液中天然高分子材料的质量百分比为1-5％，所述混合溶液中冻干保护剂的质量百分比为5-12％。4.根据权利要求1所述的耐酸、稳定的益生菌微胶囊，其特征在于，所述壁材外还涂覆有包衣材料，所述包衣材料为壳聚糖盐酸盐。5.根据权利要求1～4任一项所述的耐酸、稳定的益生菌微胶囊，其特征在于，所述益生菌为保加利亚乳杆菌、德氏乳杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球菌中的一种或几种；所述冻干保护剂为葡萄糖、海藻糖、可溶性淀粉、甘油、甘露醇、右旋糖酐40和脱脂牛奶中的一种或几种；所述天然高分子材料为胶凝糖、黄原胶、阿拉伯胶、明胶和海藻酸钠中的一种或几种。6.权利要求1～5任一项所述的耐酸、稳定的益生菌微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将经活化增殖培养的益生菌菌液离心，得到益生菌菌泥；2)将步骤1)所述益生菌菌泥加入至含...

【专利技术属性】
技术研发人员：李革，周焕彬，李顺怡，潘昕，朱春娥，陈航平，
申请(专利权)人：广州新济药业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44