一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种罗伊氏乳杆菌，其为罗伊氏乳杆菌NCUF203.1，于2020年12月10日保存于武汉市中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2020890。本发明专利技术还公开一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊的制备方法，其以罗伊氏乳杆菌浓缩菌液为芯材，以鱼皮明胶与麦芽糊精为壁材，所述壁材经TGase交联改性处理；罗伊氏乳杆菌为罗伊氏乳杆菌NCUF203.1。本发明专利技术还公开了上述方法制备的罗伊氏乳杆菌微胶囊。本发明专利技术方法操作简便，能耗低，活菌存活率高，为喷雾干燥法制备罗伊氏乳杆菌微胶囊、降低罗伊氏乳杆菌制剂生产成本提供了良好的方法。本发明专利技术所得微胶囊包埋罗伊氏乳杆菌活菌数比未交联鱼皮明胶制备的微胶囊活菌数大大提高，并具有良好的耐胃酸、肠溶性以及储存稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊及其制备方法


[0001]本专利技术属于益生菌微胶囊
，具体涉及一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊及其制备方法。

技术介绍

[0002]罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)作为一种乳酸菌，存在于所有脊椎动物和哺乳动物肠道内，是国际上公认的新型益生乳酸菌，具有很高的理论研究和生产应用价值。但是罗伊氏乳杆菌耐酸性较差、对氧极为敏感、活性保持较困难。在生产加工、贮藏、运输、销售和消费过程中，还会受到其它微生物、储存温度、食品组分(高酸、高盐、添加剂等)和宿主消化系统(胃酸、胆汁)的影响，导致活菌数下降，影响其在肠道中定殖和生理功能的发挥。喷雾干燥微胶囊包埋技术是对乳酸菌的一种保护技术，可在活菌表面形成一层半透性或密封的囊膜，构成微胶囊，并在特定条件下将内部包埋的菌体释放，从而增强乳酸菌对环境的抵抗力，显著提升菌体存活率，使其在肠道中定殖，充分发挥乳酸菌益生功能的作用。
[0003]水产动物来源的明胶因其形成的凝胶结构松散，强度较弱，对芯材保护能力弱；鱼皮明胶作为一种新型壁材，具有良好的生物相容性、生物降解性和低免疫原性等特性，广泛应用于制备可食性膜和食品表面涂层等方面；相比于其他来源明胶，鱼皮明胶更易发生降解，且具有较低的水蒸气透过率，更适合作为益生菌微胶囊包埋的壁材，有利于于肠道中释放益生菌。由于明胶的乳化性和成膜性，在乳液形成过程中，蛋白质分子在油水界面迅速吸附，形成空间稳定层，喷雾过程中在液滴表面迅速形成热可逆凝胶膜，保护乳酸菌免受高温脱水损伤，并促进微胶囊在此后加工和储存期间的稳定性。谷氨酰胺转氨酶(Transglutaminase，TGase) 可催化蛋白质分子中谷氨酰胺残基和赖氨酸残基，形成ε
‑
(γ
‑
谷氨酸)赖氨酸共价键，在分子内或分子间产生交联，会影响明胶薄膜的力学性能如抗拉强度、断裂延伸率，可提高聚合物基体内聚性能，改善阻隔性能和机械阻力如水蒸气透过率等，降低膜的溶解度，提高凝胶强度和成胶性能。。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的不足与难题，本专利技术旨在提供一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊及其制备方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提供一种罗伊氏乳杆菌，其为罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)NCUF 203.1，于2020年12月10日保存于武汉市中国典型培养物保藏中心，保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学内，保藏编号为：CCTCC NO:M 2020890。
[0007]本专利技术还提供一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊的制备方法，其以罗伊氏乳杆菌浓缩菌液为芯材，以鱼皮明胶与麦芽糊精为壁材，所述壁材经TGase交联改性处理；所述罗伊氏乳杆菌为罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)NCUF 203.1，于2020年12月
10日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学内，保藏编号为：CCTCC NO:M 2020890。
[0008]该制备方法具体步骤为：
[0009](1)制备壁材溶液：将鱼皮明胶与麦芽糊精按2～5：6～9体积比配置混合溶液，浓度均为10％(W/V)，调节溶液pH值为6.0～8.0；
[0010](2)TGase交联改性：在步骤(1)制得的溶液中加入TGase，TGase的使用量为10～50 U/g鱼皮明胶，在30～60℃下催化交联改性30～120min，使交联度为4～27％，壁材溶液的乳化性为59.5～64.5m2/g、乳化稳定性为45.52～63.27min，起泡性为115～140％，泡沫稳定性 17.69～32.14％，待反应结束后在100℃的条件下加热5min，进行灭酶；
[0011](3)制备改性微胶囊壁材：在经步骤(2)交联改性后的溶液中混合加入大豆卵磷脂和 30～50℃预热的植物油，设置高速分散器转速为10000rpm，将溶液分散2次，每次2min，再设置高压均质机压力为80MPa，均质2次，得到改性微胶囊壁材；
[0012](4)制备浓缩菌液：将冷冻保藏的罗伊氏乳杆菌NCUF203.1在MRS平板上划线培养，经过37℃培养48h后，挑单菌落于MRS液体培养基中，并在37℃下培养12h，然后转接到 MRS液体培养基中，培养24h后，通过冷冻高速离心机在4℃、8000rpm下离心5min，弃上清液，以无菌生理盐水洗涤两次，菌体重新悬浮于生理盐水中得到浓缩菌液；
[0013](5)喷雾干燥制备微胶囊：将步骤(3)制得的改性微胶囊壁材与步骤(4)制得的浓缩菌液混合均匀，再进行喷雾干燥，喷雾干燥的进风温度为100～140℃、进料流量为6mL/min～12 mL/min和菌壁比为0.2～1；
[0014](6)装瓶：干燥结束后，立即将制得的微胶囊收集于无菌密封玻璃瓶中，于4℃储存，经研究表明该微胶囊在4℃下储存时，罗伊氏乳杆菌的死亡速率常数仅为4.0
×
10
‑
4 h
‑1，稳定性较好。
[0015]进一步地，步骤(2)中交联度为15.45％，壁材溶液的乳化性为64.5m2/g、乳化稳定性为63.27min、起泡性为140％、泡沫稳定性为32.14％。
[0016]进一步地，步骤(5)中进风温度117℃、进料流量7.8mL/min、菌壁比为0.5，在上述参数条件下，罗伊氏乳杆菌微胶囊包埋活菌数为8.18
±
2.50log CFU/g，较未交联的活菌数提高104％。
[0017]本专利技术还提供了上述方法制备得到的TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊，胃肠消化性能研究表明，该罗伊氏乳杆菌微胶囊在模拟胃肠消化中活菌存活率较裸菌有显著提高，罗伊氏乳杆菌微胶囊在模拟胃肠消化中活菌数最高为7.18log CFU/g，比裸菌高1.6log CFU/g。
[0018]与现有技术相比，本专利技术有益效果包括：
[0019](1)本专利技术以谷氨酰胺转氨酶对鱼皮明胶进行交联改性，提高其成膜性能，复配麦芽糊精制备壁材，采用喷雾干燥法进行壁材包埋罗伊氏乳杆菌微胶囊的制备，为生产提供一种低能耗，活菌存活率高的罗伊氏乳杆菌NCUF 203.1微胶囊产品提供技术指导。
[0020](2)本专利技术采用TGase对鱼皮明胶进行交联改性，使分子内或分子间产生交联，会影响明胶薄膜的力学性能如抗拉强度、断裂延伸率，可提高聚合物基体内聚性能，改善阻隔性能和机械阻力(水蒸气透过率等)，降低膜的溶解度，提高凝胶强度和成胶性能。
[0021](3)本专利技术TGase在交联制备壁材时可使游离氨基减少，交联度增加，蛋白质分子
内或分子间的网络结构增强，结构更紧密，不溶的大分子聚合物形成，流动性降低，黏度增加使得气泡向气
‑
液界面扩散，融入明胶分子形成稳定的气泡壁，起泡性增强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种罗伊氏乳杆菌，其特征在于：所述罗伊氏乳杆菌为罗伊氏乳杆菌NCUF203.1，于2020年12月10日保存于武汉市中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2020890。2.一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊的制备方法，其特征在于：以罗伊氏乳杆菌浓缩菌液为芯材，以鱼皮明胶与麦芽糊精为壁材，所述壁材经TGase交联改性处理；所述罗伊氏乳杆菌为权利要求1所述的罗伊氏乳杆菌NCUF203.1。3.根据权利要求2所述的一种TGase交联改性罗伊氏乳杆菌微胶囊的制备方法，其特征在于，具体步骤为：(1)制备壁材溶液：将鱼皮明胶与麦芽糊精按2～5∶6～9体积比配置混合溶液，浓度均为10％(W/V)，调节溶液pH值为6.0～8.0；(2)TGase交联改性：在步骤(1)制得的溶液中加入TGase，TGase的使用量为10～50U/g鱼皮明胶，在30～60℃下催化交联改性30～120min，使交联度为4～27％，壁材溶液的乳化性为59.5～64.5m2/g、乳化稳定性为45.52～63.27min，起泡性为115～140％，泡沫稳定性17.69～32.14％，待反应结束后在100℃的条件下加热5min，进行灭酶；(3)制备改性微胶囊壁材：在经步骤(2)交联改性后的溶液中混合加入大豆卵磷脂和30～50℃预热的植物油，设置高速分散器转速为10000rpm，将溶液分散2次，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付桂明，张钰龙，郭帅玲，万茵，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：