一种海藻酸钠包裹的层层自组装益生菌微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种海藻酸钠包裹的层层自组装益生菌微胶囊及其制备方法，属于微胶囊技术领域。所述制备方法，包括如下步骤：分别制备多孔淀粉

【技术实现步骤摘要】
一种海藻酸钠包裹的层层自组装益生菌微胶囊及其制备方法
[0001]本申请为以下申请的分案申请：申请日为20210318，申请人为南昌大学，申请号为202110290356.3，专利技术名称为一种益生菌微胶囊及其制备方法。


[0002]本专利技术属于微胶囊
，尤其涉及一种海藻酸钠包裹的层层自组装益生菌微胶囊及其制备方法。

技术介绍

[0003]益生菌是一类对人体有益的活性微生物，具有调节宿主肠道菌群平衡，促进肠道营养物质吸收的作用，一直以来，人们致力于将益生菌与食品结合，制备含有益生菌的功能性食品、保健食品等。例如，将益生菌添加到酸奶，乳饮料，奶粉，面包以及饼干等制品中，制备含有益生菌的菌粉，胶囊等。但一些不利因素(例如温度、加工条件、消化道中的胃酸、胆盐等)都会对益生菌的活性造成损失，从而降低其在宿主体内的保健功效。
[0004]为了保证足量的活菌定植于肠道(美国FDA推荐食品中活性益生菌的添加量最低限为106CFU/g或106CFU/ml)，研究人员将益生菌微胶囊化，通过将益生菌包埋到更大的基质中，减少与有害环境的接触，从而有效提高了益生菌的活性。常用的益生菌微胶囊化方法包括喷雾干燥法、乳化法、挤压法和凝胶技术等，然而，这些方法仍存在益生菌存活率欠佳的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种益生菌微胶囊及其制备方法，首先，利用聚乙烯亚胺等对多孔淀粉进行接枝改性，得到内部孔隙带上大量正电荷，外部不带电的多孔淀粉。然后，带负电的益生菌通过静电相互作用吸附到多孔淀粉的微孔结构里面。最后，生物聚电解质通过静电相互作用自发地逐层吸附到含有益生菌的多孔淀粉的内表面。
[0006]本专利技术提出一种益生菌微胶囊的制备方法，包括如下步骤：
[0007]1)向多孔淀粉中加入缓冲液，静置，加入聚乙烯亚胺，恒温振荡反应，洗涤，干燥，得多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；
[0008]2)将上述多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体和固体油脂混合，加入乳化剂的溶液，40℃～50℃恒温乳化，冷却，得填充固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；
[0009]3)向上述填充固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体的溶液中，加入三乙胺，二甲亚砜，搅拌，加入乙酸酐，反应，然后透析，产物冷冻干燥，得乙酰化的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；
[0010]4)向上述乙酰化的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体中，加入乳化剂的水溶液，40℃～50℃乳化，加入脂肪酶，40～50℃反应10～20min，离心，产物冷冻干燥，得去除固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；
[0011]5)将上述去除固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体置于菌悬液中，震荡，离心，
收集沉淀，得吸附益生菌的多孔淀粉菌泥；
[0012]6)采用生物聚电解质对上述吸附益生菌的多孔淀粉菌泥进行包埋，得层层自组装的益生菌微胶囊。
[0013]进一步地，步骤1)中，所述淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉，大米淀粉，甘薯淀粉，马铃薯淀粉中至少一种；
[0014]步骤1)中，多孔淀粉、聚乙烯亚胺的质量比为1～3：1；
[0015]步骤1)中，恒温振荡为30～50℃震荡8～16h。
[0016]进一步地，步骤(2)中，多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体、固体油脂、乳化剂的质量比为1：1～4：0.32～0.6；
[0017]步骤2)中，所述乳化剂包括聚乙烯醇，十二烷基三聚乙醇磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠中至少一种；
[0018]步骤(2)、步骤(4)中，所述乳化具体为：用分散机14000r/min乳化3min后，取出并水浴保温5min，再次乳化，如此重复至少3次。
[0019]进一步地，步骤3)中，所述填充固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体、三乙胺、二甲亚砜、乙酸酐的比例0.2～1.5g：2～10ml：10～50ml：1～5ml；
[0020]步骤3)中，反应的时间为20～26h；
[0021]步骤3)中，反应的温度为20～35℃。
[0022]进一步地，步骤5)中，所述菌悬液为经MRS液体培养基培养的益生菌溶液；所述菌悬液的浓度为1.0
×
109～1.0
×
10
10
CFU/ml；
[0023]步骤5)中，去除固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体、菌悬液的比例为1～3g：20ml～50ml。
[0024]进一步地，所述步骤6)中，所述生物聚电解质包括带正电的生物聚电解质、带负电的生物聚电解质；
[0025]优选的，带正电的生物聚电解质包括壳聚糖；
[0026]优选的，带负电的生物聚电解质包括果胶、海藻酸钠、羟甲基纤维素钠、植酸钠、硫酸葡聚糖中至少一种。
[0027]进一步地，所述步骤6)中，具体为：将上述吸附益生菌的多孔淀粉菌泥置于带正电或带负电的聚电解质溶液中，搅拌，完成第一层吸附，洗涤，离心，收集沉淀；再将完成第一层吸附的沉淀置于与第一层吸附使用的聚电解质带相反电荷的聚电解质溶液中，搅拌，完成第二层吸附，离心，洗涤；重复上述吸附，得至少2层层层自组装的益生菌微胶囊。
[0028]进一步地，所述层层自组装的益生菌微胶囊的层数为2～12层；
[0029]优选的，所述层层自组装的益生菌微胶囊的层数为4～6层。
[0030]进一步地，还包括：对步骤6)所得益生菌微胶囊进行干燥，得干燥化的益生菌微胶囊。
[0031]本专利技术还提出一种益生菌微胶囊，包括上述任一制备方法制备得到的益生菌微胶囊。
[0032]本专利技术具有以下优势：
[0033]本专利技术提出的益生菌微胶囊的制备方法，以多孔淀粉为载体，通过引入聚乙烯亚胺、油脂以及乙酰化改性、去油脂等，使得多孔淀粉内部带正电，外部不带电，此结构将益生
菌有效的包裹在微胶囊内部，可显著提高益生菌的存活率。同时，利用生物聚电解质与益生菌之间的静电相互作用，形成包埋吸附的多层保护结构，延长了微胶囊在胃肠道中的消解时间，进一步提高了益生菌在肠道输送和定植存活的效率。
附图说明
[0034]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0035]图1为本专利技术实施例1、对比例1、对比例2不同包埋过程中益生菌在存储时的存活情况；
[0036]图2为本专利技术实施例1、对比例1、对比例2不同包埋过程中益生菌在模拟胃液中的存活情况；
[0037]图3为本专利技术实施例1、对比例1、对比例2不同包埋过程中益生菌先在模拟胃液中消化2h，之后又移到模拟肠液中继续消化2h后的存活情况；
[0038]图4是本专利技术实施例1中所得填充固体油脂的多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海藻酸钠包裹的层层自组装益生菌微胶囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)向多孔淀粉中加入缓冲液，静置，加入聚乙烯亚胺，恒温振荡反应，洗涤，干燥，得多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；2)将上述多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体和固体油脂混合，加入乳化剂的溶液，40℃～50℃恒温乳化，冷却，得填充固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；3)向上述填充固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体的溶液中，加入三乙胺、二甲亚砜，搅拌，加入乙酸酐，反应，然后透析，产物冷冻干燥，得乙酰化的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；4)向上述乙酰化的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体中，加入乳化剂的水溶液，40℃～50℃乳化，加入脂肪酶，40～50℃反应10～20min，离心，产物冷冻干燥，得去除固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体；5)将上述去除固体油脂的多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体置于菌悬液中，震荡，离心，收集沉淀，得吸附益生菌的多孔淀粉菌泥；6)采用生物聚电解质对上述吸附益生菌的多孔淀粉菌泥进行包埋，得层层自组装的益生菌微胶囊；7)采用内源乳化法将海藻酸钠包埋在上述层层自组装的益生菌微胶囊的外表面。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉中至少一种；多孔淀粉、聚乙烯亚胺的质量比为1～3：1；恒温振荡为30～50℃，震荡8～16h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，多孔淀粉
‑
聚乙烯亚胺载体、固体油脂、乳化剂的质量比为1：1～4：0.32～0.6；所述乳化剂包括聚乙烯醇、十二烷基三聚乙醇磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中至少一种；步骤2)、步骤4)中，所述乳化具体为：用分散机14000r/min乳化3min后，取出并水浴保温5min，再次乳化，如此重复至少3次。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述填充固体油脂的多孔淀粉

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，王倩玉，姚浩东，胡婕伦，聂少平，谢明勇，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：