一种以复合材料为壁材的益生菌微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种益生菌微胶囊的壁材的处理方法、益生菌微胶囊及其制备方法。

A probiotic microcapsule with composite material as wall material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种以复合材料为壁材的益生菌微胶囊及其制备方法对相关申请的引用本申请要求了2018年11月6日提交的中国专利申请号201811314761.9的优先权，将申请的全部内容并入本文作为说明书的一部分。
本专利技术涉及食品生物
更具体地，涉及一种以复合材料为壁材的益生菌微胶囊及其制备方法。
技术介绍
益生菌作为一类对宿主健康有一定促进作用的微生物活体，在治疗保健等方面具有多重生理功能。然而，在实际生产、贮藏、运输等过程中，益生菌受到食品组分(酸、添加剂等)、环境温度及宿主消化系统(胃酸、酶、胆盐等)的影响，导致活菌数大幅下降，最终定植于肠道中的活菌数低于理论上能发挥益生作用的最小值。为了有效提高益生菌活菌数量，本专利技术采用微胶囊技术对益生菌进行包埋，通过在益生菌活菌体周围形成一层或多层类似胶囊的保护膜，能显著提高益生菌在不利环境中的存活率，其中，壁材的选择、包埋方式、以及造粒方式对微胶囊保护作用的发挥至关重要。尽管作为微胶囊的壁材的材料种类繁多，但单一的壁材很难满足制备微胶囊的各方面需要。例如，碳水化合物水溶性好，黏度低，但因结构上不具备亲脂集，乳化性和成膜性较差，大都缺乏达到高微胶囊化效率所需的界面特性，单独使用不能有效地包埋芯材。蛋白质因其具有良好的功能特性而被作为壁材广泛应用于微胶囊领域，它会起到促进乳状液形成，并通过减少界面张力及在油滴周围形成一层保护膜，因此乳化性极佳，成膜性良好，可得到较高的芯材保留率。但是，蛋白质含量、质构、蛋白和非蛋白成分的组成等内在的差异，及外界温度、离子强度、pH值等外界因素都会对其功能性质造成影响。微胶囊技术的引入对于食品中敏感成分的保护，风味、感观方面的修饰都有着重大的意义，而壁材的组配又对微胶囊产品的功能和性质起着决定性的作用。而且，传统的挤压造粒方式也导致微胶囊成型稳定性较差，且不易进行规模化生产。因此开发一种能较好地保护益生菌活性的复合壁材和相应的益生菌微胶囊，并且寻找一种使微胶囊成型较好且易实现扩大化生产的优化的造粒方式使得微胶囊技术能够在食品和药品领域得到更广泛的应用是当前亟待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供了一种用于益生菌微胶囊的复合壁材、益生菌微胶囊及其制备方法。以本专利技术的复合壁材能够优化壁材的性状，相对于单一种类材料的壁材能够形成更为致密的网络结构，具有一定的强度和弹性，增加微胶囊的稳定性并能够更好地保护芯材。使用本专利技术的复合壁材制备的益生菌微胶囊的应用及保存条件受环境的影响较小，应用更加广泛，可应用到药品、保健品及食品领域。本专利技术的另一目的是通过喷雾冷冻法制备采用上述复合壁材的益生菌微胶囊，全程于非热条件下操作，很大程度上避免制造微胶囊过程中益生菌的死亡，保持了其活性。而且，通过喷雾冷冻的造粒方式生产的微胶囊冷冻后滴入固化液中，相对现有的挤压造粒直接滴入固化液中，呈现的颗粒形状更好，能够更好地保护益生菌。同时，本专利技术的喷雾冷冻技术相对于挤压造粒的方式更易实现微胶囊批量化、规模化生产，具有重要的商业价值。本专利技术还涉及一种益生菌微胶囊的制备方法，所述益生菌微胶囊具有一层或多层包埋结构，包括：菌芯颗粒和任选的至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳，其中，所述菌芯颗粒包括芯材和第一层壁材，所述芯材包括一种或多种益生菌粉或菌泥，所述芯材被所述第一层壁材所包覆，以及所述至少一层包覆所述菌芯颗粒的外壳包括两层或更多层壁材，分别为第二层壁材、第三层壁材或者更多层壁材，其中，所述菌芯颗粒通过喷雾冷冻法并采用上述复合壁材制备。定义除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的技术人员通常理解相同的含义，但如有冲突，则以本说明书中的定义为准。如说明书和权利要求书中所用，单数形式“一”、“一个”和“该(所述)”包括复数形式，除非上下文另有明确说明。如无特殊说明，本说明书中的百分比(％)均为重量百分比(重量％)。在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件等的所有数值或表述在所有情形中均应理解被“约”修饰。术语“约”当指数量或数值范围时，意思是所指数量或者数值范围是试验变异性内(或统计学实验误差内)的近似值，因此该数量或者数值范围可以在所述数量或数值范围的例如+5之间变化。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点，该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小值与最大值之间的每一数值。还应理解的是，本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。当本专利技术针对物理性质例如分子量或者针对化学性质范围时，应包括范围的所有组合和亚组合以及其内的具体实施方式。术语“包含”(以及相关术语例如“含有”或“含”或“具有”或“包括”)包括这样一些实施方式，该实施方式为例如，物质、组合物、方法或过程等的任何组合，其“由所描述的特征组成”或者“基本上由所描述的特征组成”。本专利技术使用的缩写具有在食品、生物学和化学领域的通常含义。益生菌：本专利技术的益生菌微胶囊内的益生菌类型，使用国家批准的任何益生菌作为微胶囊包埋芯材的保护对象。包括：青春双歧杆菌、动物双歧杆菌(乳双歧杆菌)、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳亚种、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌等益生菌中一种或多种。具体如附表A-D所示。A.可用于食品的菌种名单B.可用于保健食品的益生菌菌种名单序号名称拉丁学名备注一双歧杆菌属Bifidobacterium1两歧双歧杆菌Bifidobacteriumbifidum2婴儿双歧杆菌Bifidobacteriuminfantis3长双歧杆菌Bifidobacteriumlongum4短双歧杆菌Bifidobacteriumbreve5青春双歧杆菌Bifidobacteriumadolescentis二乳杆菌属Lactobacillus1保加利亚乳杆菌Lactobacillusbulgaricus2嗜酸乳杆菌Lactobacillusacidophilus3干酪乳杆菌干酪亚种Lactobacilluscaseisubsp.Casei4罗伊氏乳杆菌Lactobacillusreuteri5鼠李糖乳杆菌Lactobacillusrhamnosus三链球菌属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于益生菌微胶囊的复合壁材的预处理方法，所述复合壁材包括一种或多种蛋白质和亲水胶体，或者由一种或多种蛋白质和亲水胶体组成，其中，所述复合壁材经下列步骤进行预处理：/n(1)配制蛋白质和亲水胶体的混合溶液，即将蛋白质、亲水胶体与水混合、搅拌，/n(2)充分溶解后对该混合溶液进行加热处理，使蛋白质变性，/n(3)冷却后可形成含有亲水胶体的稳定的蛋白变性溶液，即为“壁材溶液”。/n

【技术特征摘要】
20181106 CN 20181131476191.一种用于益生菌微胶囊的复合壁材的预处理方法，所述复合壁材包括一种或多种蛋白质和亲水胶体，或者由一种或多种蛋白质和亲水胶体组成，其中，所述复合壁材经下列步骤进行预处理：
(1)配制蛋白质和亲水胶体的混合溶液，即将蛋白质、亲水胶体与水混合、搅拌，
(2)充分溶解后对该混合溶液进行加热处理，使蛋白质变性，
(3)冷却后可形成含有亲水胶体的稳定的蛋白变性溶液，即为“壁材溶液”。


2.根据上述权利要求1中所述的预处理方法，其中，蛋白质的浓度为9～13％重量。


3.根据上述权利要求中任一项所述的预处理方法，其中，亲水胶体和蛋白质重量比1:500～1:25。


4.根据上述权利要求中任一项所述的预处理方法，其中，
(1)将蛋白质和亲水胶体的混合溶液于约2～8℃恒速搅拌4～16小时；
(2)将蛋白质和亲水胶体的混合溶液置于约75～96℃，约30至约180分钟的热处理；之后
(3)迅速冷却，冷却温度约-20℃～约4℃；
(4)于冰箱中4℃条件下存放约10小时～约60小时后使用。


5.根据上述权利要求中任一项所述的预处理方法，其中，所述蛋白质选自上述可食用蛋白，例如动物蛋白如乳蛋白、卵蛋白、酪蛋白，植物蛋白如谷类蛋白等；所述亲水胶体选自上述植物分泌物、微生物发酵或代谢来源的胶体、海藻胶提取物等，
优选的，所述乳蛋白选自酪蛋白或乳清蛋白如分离乳清蛋白、浓缩乳清蛋白；
优选的，所述亲水胶体选自下列的一种或多种：果胶(如桃胶)、阿拉伯胶、k-角叉菜胶、刺槐豆胶、卡拉胶、黄原胶、瓜尔豆胶、罗望子胶、亚麻籽胶、皂荚豆胶、黄蓍胶、印度树胶、刺梧桐胶、魔芋胶、印度芦荟提取液、菊糖、仙草多糖、亚麻籽胶、凝结多糖、普鲁兰糖、结冷胶、海藻酸丙二醇酯。


6.一种用于益生菌微胶囊的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：石涵羽，张杰，任宪峰，俞伟祖，郑利君，马莉，石红丽，张志尧，樊梦原，王慧，李源，李文清，白皓雪，皇永胜，王旭，姜利，
申请(专利权)人：内蒙古蒙牛乳业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15