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明胶阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究(可编辑)

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明胶阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究(可编辑)明胶阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究(可编辑) 中国海洋大学 硕士学位论文 明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 姓名:于乐军 申请学位级别:硕士 专业:海洋生物学 指导教师:陈西广 20090601明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸茵保护的研究 摘 要 随着社会物质水平的提高和对健康状况的不断追求,人们对乳酸菌制品的摄 取已经从传统的单纯摄取乳酸菌素,逐渐过渡到直接获取活的乳酸菌。然而,这 类乳酸菌制品要达到保健的效果,必须使产品中活菌数量至少应达到~ 剐,能够耐受像胃...
明胶阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究(可编辑)
明胶阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究(可编辑) 中国海洋大学 硕士学位论文 明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 姓名:于乐军 申请学位级别:硕士 专业:海洋生物学 指导教师:陈西广 20090601明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸茵保护的研究 摘 要 随着社会物质水平的提高和对健康状况的不断追求,人们对乳酸菌制品的摄 取已经从传统的单纯摄取乳酸菌素,逐渐过渡到直接获取活的乳酸菌。然而,这 类乳酸菌制品要达到保健的效果,必须使产品中活菌数量至少应达到~ 剐,能够耐受像胃液、胆汁等恶劣的环境,而且还要有足够的稳定期,才 能有商业价值。因此,如何提高乳酸菌在加工和存储过程中菌的存活率成为人们 近年来的研究重点。本课题研究了明胶和阿拉伯胶为壁材的复凝 聚微胶囊技术和 乳酸菌微胶囊包埋技术工艺;研究了添加复合抗冻保护剂的微胶囊对乳酸菌存活 的保护作用;检测了冷冻干燥条件下乳酸菌在微胶囊中的存活率:检测了人工模 拟胃液中微胶囊对乳酸菌存活的影响;检测了人工模拟肠液中乳酸菌在微胶囊中 溶出情况;检测了低温?冷藏条件下微胶囊对乳酸菌存活率的影响。实验 结果明:本实验条件下乳酸菌的最适生长培养温度为士?,培养温度低于 ?和高于?时生长均受到抑制,乳酸菌在培养开始进入静止期,静止 期约为~。确定了复凝聚法制备乳酸菌微胶囊的最佳工艺,菌胶比例: ,明胶/阿拉伯胶复合胶体浓度%,凝聚值.,搅拌速度叩,反应 时间,反应温度?,微胶囊对乳酸菌的包埋率为.%士.%,且制备 ,近成正 得到微胶囊呈球形,粘连性低,粒径分布均匀,平均粒径为士 态分布;冷冻干燥后微胶囊中乳酸菌成活率为.× 削,加入脱脂乳粉单 一冷冻保护剂,冷冻干燥后微胶囊中乳酸菌成活率最高为.×剐, 加入 海藻糖单一冷冻保护剂,冷冻干燥后微胶囊中乳酸菌成活率最高为 .×纠,确定了最佳复合的冷冻干燥保护剂含量配比为脱脂乳粉/ 和海藻糖/,加入冷冻干燥保护剂后,微胶囊中乳酸菌存活率为.%,活 菌数达到.×削,比未添加保护剂的对照组提高了近个数量级,比单 模拟人工胃 一保护剂的微胶囊冷冻干燥后最高乳酸菌活菌数还要高出倍多。 液实验显示微胶囊化乳酸菌与原菌液相比能显著提高乳酸菌的存活率。微胶囊化乳酸菌在处理小时后,其未添加保护剂微胶囊、未添加保护剂冻干微胶囊、添 加保护剂微胶囊以及添加保护剂冻干微胶囊个实验组菌存活率均在%以上, 而原菌液己检测不到活菌存在,添加冷冻干燥保护剂有助于进一步提高微胶囊化 乳酸菌对胃酸的抵抗力,添加保护剂的微胶囊实验组同未添加保护剂的实验组相 比,乳酸菌存活率提高了 %。模拟人工肠液实验显示,无论是添加冷冻干燥 保护剂微胶囊实验组还是未添加保护剂的微胶囊实验组,后测定 其吸光度 基本稳定,且溶液中不含固体颗粒,这说明都能够较好的在人工肠液中崩解,从 而达到益生的作用。原菌液在低温?存储天后菌存活率只有.%,而微胶 囊化实验组存活率均在%以上,说明微胶囊化能显著提高乳酸菌在低温?下 的存储活性。添加保护剂冷冻干燥后的微胶囊乳酸菌存活率天后仍然高达. %,活菌数为.×纠,比未添加保护剂实验组菌存活率高出%多,说明 添加保护剂能进一步提高微胶囊化乳酸菌在?存储活性。用一级不可逆反应公 式推算出添加保护剂冻干微胶囊能在?保存.天其乳酸菌的存活率不低于 %。 关键词:乳酸菌;微胶囊;保护剂;存储活性/ 【 , 订. 行’ , , 啪 .如/,恤吼 . , , ? , . :、, . .? .巧? 日、. . 虢 丘 .印 .. ? 士 : 、??. ? ?, . , ~., : :; . / %; ?. ; 印; .%士 , 士, . %. . , . .× 如/. ? .×?纠, 巧 印.?巧 ? . .× ?纠, .巧. ? /; 巧 : .% ? /. .× /,. ?? ., 耐 , 印 .?巧 印、? 行巧 印 %.矗肛 订. 沁.笛%,. , , 丘., ,?, . .%, %. 印 时 印??. ?, 印 .%,骶巧 .× /, 印 % . 汕 ?. ? 够 . , 咖,.巧 】 %. : : :: 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的 研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外, 论文中不包含其 也不包含未获得 他人已经发表或撰写过的研究成果, 逵塑逡查墓丝益要挂别主题的:奎拦亘窒或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签字日期:加尸年月/日 学位论文作者签名再辱 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公 众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书 导师签字: 学位论文作者签名:于再、埠 签字日期: ,翟 签字隰渺宁年月伸明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸茵保护的研究 第一章前言 乳酸茵微胶囊化的必要性 .对乳酸茵的认识 年后才 乳酸菌自古以来就已经被利用来制造或保存食物用,但一直到 疗? 由法国科学家巴斯德所发现。巴斯德研究所的科学家 因研究东欧一些人特别长寿地区人们的饮食生活后,有一个惊人的发现,就是常 吃乳酸菌的人多半都很长寿,开始真正奠定了乳酸菌的益生菌形象。科学家李斯 特于年从乳酸中单离出乳酸菌,和两位科学家则分别在 年及年发现比菲德氏菌属及三.口却办,姗后,很多对乳酸菌的研究就在这 个时候如雨后春笋般的萌发了。 乳酸菌是一个广义范畴的概念,主要是指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无 芽孢、革兰氏阳性细菌的总称杨洁彬,郭兴华,。这类细菌过氧化 氢阴性, 大多数不运动,少数以周毛运动。乳酸菌为厌氧、兼性厌氧、微好氧,大多数能 在有氧条件下生长,但在无氧状态下生长更好,。乳酸是乳一 酸菌在发酵碳水化合物时主要的代谢产物,在其发酵产物中只有乳酸的称为同型 乳酸发酵;而产物中除了乳酸外还有较多:、乙醇、乙酸等物质的称为异型乳 酸发酵。乳酸菌的形态结构、生理学特征和代谢性能都不完全相同。根据 手册可知乳酸细菌主要包括个属,主要有乳杆菌属 口幻口?螂、链球菌属 勋印幻姗、乳球菌属缸口幻螂、双歧杆菌属驴面口饱,.“、明串珠 菌属如甜?,幻、片球菌属心讲?螂、肠球菌属拧纶彤螂和肉食杆菌 属沏聍口胞材等属凌代文等,。其中链球菌族和乳杆菌族是和人们 的生活最息息相关的两个菌族。乳酸链球菌族勋印,?口,菌体成球状, 通常成链或成对,在固体培养基上菌落较小,生长缓慢,多数为同型发酵,如链 球菌属勋印比螂,是与人类关系密切的重要菌群。链球菌属中有些是人体 的正常菌群存在于口腔和肠道;有些是乳制品及植物发酵食品中的常用菌,在食 品工业中常使用;还有些菌却是人和温血动物的致病菌。乳酸杆菌族明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 口口?口,菌体杆状,单个或链状,有时成丝状、产生假分枝。根据分 解糖的途径不同,可将本属细菌分为同型发酵菌和异型发酵菌两类。本族中以乳 酸杆菌属三口幻口,,淞最为重要,大多是工业上尤其是食品工业上的常用菌 种。乳杆菌属种类多,形态差异较大 .,,属内的杆菌长短不一, 从细长的丝状到球杆状。本属中以乳酸杆菌最为重要。乳酸杆菌因发酵糖产生 大量乳酸而命名,存在广泛,嗜酸性,最适.~.,.~.仍能生 存,在无芽胞杆菌中其耐酸力最强。乳酸杆菌为动物肠道内的正常定植菌群, 它的性质和理化学特性及自身条件决定了它在调节动物胃肠道的微生物平衡方 面起着重要的作用朱荣,。 .乳酸菌的益生作用。 乳酸菌是世界公认益生菌,长久以来许多研究证明,它们不但对维持肠道中 良好的微生物生态平衡极为重要,而且能表现诸如抑制病原菌的生长、协助增加 乳制品的营养价值、减重、美容、对肠胃道以及肝脏的保护、降血压、降胆固醇、 调节免疫功能、抗肿瘤、预防癌症的发生、预防便秘及骨质疏松及各种老人疾病 等都有积极的保健功效,乳酸菌也因此常被称为“ ”,兼具“有药般 效果的健康食品”,以及“有食品般安全性的药之特征。 乳酸菌有维持肠道菌群平衡的作用 在机体正常的情况下,乳酸菌定植在肠道上,抑制了有害菌的定植,此时有 益菌占了优势地位,我们称为肠道菌群平衡。乳酸菌耐酸,便于在人体肠道内繁 衍增殖。乳酸菌生成乳酸的同时,伴随着的降低以外,还有一些副产物如少 量的挥发性脂肪酸、过氧化氢、双乙酰等能抑制有害微生物的生长和繁殖,同时 乳酸菌分泌抗菌物质抑制多种有害细菌的生长 .,,从而维持生态 平衡和正常机能。乳酸菌能生成多种乳酸菌素,乳链球菌肽就是其分泌 的光谱型抗菌素,对革兰氏阳性菌显示出强烈地抗菌性,特别是对杆菌和梭状芽 胞杆菌的胞子有效果吴文惠等,。有学者证实了. 及其培养上清液能抑制.研印砂肠??础口“化淞、三括,.胁聊以钞鲫等有害 细菌的定植 .,。长期食用含有乳酸菌活菌的饮料或食物,可使 体内菌群的协调性增强,从而提高机体的免疫力。明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸茵保护的研究 乳酸菌能缓解乳糖不耐受症 大量的研究表明,益生菌制剂能够缓解乳糖不耐的症状。乳糖不耐症是指体 内缺乏或含有少量的乳糖酶,致使食用含乳糖的奶制品后,无法消化从而改变肠 渗透平衡引起水样腹泻的现象,或者未经肠道细菌利用,而产生的气体导致胀气 的现象陈洪兴,。乳糖是婴幼儿及动物幼子哺乳期的营养的主要来源, 具有较高的生理功能。乳糖进入人体后,经小肠乳糖酶作用分解成半乳糖,半乳 糖是婴儿大脑发育的必需物质,能促进婴儿脑及神经组织生长; 乳糖还能促进机 体对钙的吸收。随着年龄的增加,人体的乳糖酶活性不断下降,最终表现为乳糖 酶缺乏或乳糖不耐症。有研究表明,乳酸菌到达小肠后分泌充足的一半乳糖苷 酶?,此酶可降解乳糖,能明显的降低乳糖的浓度甜,。 经研究证实,一般食用含有乳酸菌的酸奶可以改善乳糖不耐受症。 乳酸菌有增强机体免疫力的功能 概括起来讲,益生菌通过免疫途径对机体起作用的方式主要是免疫刺激和免 疫调节。益生菌能够激活网状内皮系统,增加细胞因子途径,刺激像肿瘤坏死因 子和白细胞介素的促炎途径,但它不能作为宿主免疫系统的靶向目标 ,;,;,, .,.乳酸菌活菌的粘附特性是 也是诱导免疫的一个重要因素,乳酸菌能刺激粘膜含有大量免疫细胞激活免疫.,,能增加淋巴细胞 .,。 系统 乳酸菌能降低血清胆固醇活性,抑制胆固醇的吸收 胆固醇是人体组织细胞所不可缺少的重要物质,是构成细胞膜的重要组成成 分,而且是合成胆汁酸,甾体类激素的重要原料。虽然胆固醇在体内有着广泛 的生理作用,但当其过量时便会导致动脉粥样硬化以及冠心病等疾病的发生和发 展。研究表明,乳酸菌可降解胆盐,使胆固醇沉淀排出体外 .,。另 外,乳酸菌合成的有机酸也可抑制胆固醇的合成.嗜酸乳杆菌能在胃肠道复杂的 微生态环境中定殖,对一羟基一甲基戊二酞还原酶产生抑制作用,能同 化胆固醇.从而引起胆固醇的降低。 乳酸菌有抗肿瘤作用 有关乳酸菌抗肿瘤的研究,始于上世纪年代初期。研究者们认为,乳酸 菌抗肿瘤的特性是由乳酸菌菌体本身及其代谢产物所致。其作用机理主要有:乳 酸菌可抑制结肠中的一些细菌酶,特别是一些能催化致癌前体物质向致癌物质转明胶邝可拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 化的粪便酶的产生及活性;激活机体的免疫系统,特别是巨噬细胞其对杀瘤作 用有重要意义;可改变肠道菌群代谢活性、分解和去除致癌物等 顾瑞霞,; 锄,;,。 乳酸菌有抗高血压作用 高血压是目前最为广泛的脑血管疾病,预防和治疗高血压有助于降低心脑血 管系统疾病的风险。高血压是由多方面因素引发的,如日常饮食、内分泌、遗传、 精神及血管紧张素转化酶活性等,尤其以的活性在血压调节过程中 起关键作用。乳酸菌通过肽酶、胞外蛋白酶将食物中的蛋白降解成的寡肽和小肽, 此两种物质对有抑制作用 .,。乳酸菌细胞壁的一种多糖 在高血压患者体内表现出降血压作用,有些乳杆菌在肠道内促进对机体具有调节 血压作用的矿物质的吸收吴正均等,。 一些研究表明,乳酸菌还可以治疗急性肠胃炎、食品过敏症、遗传过敏性皮 炎、风湿性关节炎等各种人类肠道障碍性机能不良,功能紊乱的疾病虹.,; .,; .,。 .乳酸菌制品存在的问题‘ 随着社会物质水平的提高和对健康状况的不断追求,人们对益生制品的摄取 已经从传统的单纯摄取益生素,逐渐过渡到直接获取活的益生菌。乳酸菌作为益 生菌已被广泛的添加到发酵食品、乳制品中,并且发挥了很好的益生作用。益生 菌能够在宿主体内有多大程度的存活量,和到达部位后的繁殖能力决定着其对宿 主提供益处的力度或效果。所以,产品中的益生菌应该是代谢稳定,并且具有活 性的,能够在通过宿主的上行消化系统后,仍有很大数量的存活个体。最后在宿 主的肠道内释放和增殖,发挥自己的益处。因此,产品中的乳酸菌能够对人体产 生作用需要满足两个条件:一是保证制备过程中菌体的成活率,并有维持储藏过 程中的高活菌率:二是能够通过胃环境以大量的存活菌到达肠道并且定植于肠粘 膜。目前,微胶囊技术被公认为是能够解决这两个问题的比较好的方法。明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 微胶囊技术的研究与进展 .对微胶囊的认识 微胶囊技术是一种将固体的、液体的或气体的物质包埋在微型的、密封的胶 囊里面,并且在一些特定条件的影响下能够控制其释放比率的技术 .,;,;,。微胶囊一般是半 透性的,粒径从岬到岬不等的球形微小粒子。微胶囊能够在加热、溶 解、扩散和增加压力等不同的方式下被控制的逐渐释放其携载的组分。并且,微 胶囊可以被有在宿主体内的特殊区域打开。微胶囊内部的物质被称为芯材、 内在相或填方;外面包被的物质被称为包履层、壁材或膜‰。 通过微胶囊技术,可以做到 .,:减少芯材向外界的扩散速 率,以及芯材与外界氧气、光、水份等的反应,从而保护敏感成分,防止营养 损失:提高芯材在食品加工中的处理性,比如实现芯材由液态向固态的转化:提高 与其它物料的混合性:提高其流动性等等;控制芯材的释放:掩盖芯材的异味:稀 释芯材,即使用量很少的芯材也可在主料中均匀分散: .微胶囊方法 微胶囊制备方法通常根据其性质、囊壁形成的机制和成囊条件分为化学法、 物理法、物理化学法等大类。各种制备方法都具有各自的特点、 适用对象和适 用范围。下面介绍几种常见的微胶囊的方法:但卫华等,;郭本恒等, 、化学法 界面聚合法:界面聚合法是将两种带有不同活性基团的单体分别溶解在 互不相溶的溶剂中,当一种溶液分散在另一种溶液中时,两种溶液中的界面会形 成聚合膜。其优点是包埋率较高,对活性物有很好的保护作用。缺点主要是要求 被包裹物能耐酸碱性,不能与单体发生反应,并对多余单体要认真对待。这种方 法比较适于对活性物质的包埋。 原位聚合法:原位聚合法是单体、引发剂或催化剂以原位处于介质中, 加入单体的非溶剂使单体沉积在原微颗粒表面上,引发聚合物形成微胶囊。此方 法成本较高,且要求单体可溶,而聚合物不可溶。这种方法适于对液态、气态、明胶,阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 水溶性和油溶性的物质的包埋。 锐孔法:锐孔法是高分子聚合物溶解后,加入活性物质分散其中, 将分散 液用锐孔装置加到另一种溶液中,使微胶囊析出。优点是操作简单,不使用有机 溶剂,不用高速搅拌且微胶囊的机械强度大,粒径分布小等。这种方法适于包埋 对紫外光敏感的生物活性体。 、物理法 喷雾干燥法:喷雾干燥法是将芯材均匀分散于壁材溶液中,然后用雾化 器雾化成小液滴,使溶解壁材的溶剂迅速蒸发凝固而成微胶囊。具有干燥速率高、 时间短,生产过程简单,操作方便控制,处理量大,适宜工业化生产的优点。生 产出来的产品具有良好的分散性和溶解性且纯度高。缺点是价格高、耗能大、设 备大、包埋率低等。这种方法不适于疏水性、热敏性、亲水性及与水反应的物质。 空气悬浮法流化床技术:空气悬浮法是悬浮的芯材固体在流化床中有 囊壁成膜液的表面形成胶囊。优点是壁材层均匀且厚度适中。这种方法适合对固 体物质的包埋。 挤压法:挤压法是首先将芯材分散到熔融的高分子化合物等壁材中混合均 匀,然后将混合液装入密闭容器中,利用压力作用挤压混合液通过器孔而呈细丝 状液入吸水剂中,此时,包囊材料便发生硬化,并随之包埋在芯材物质的表面上 成固态,从而形成玻璃态微胶囊。优点是能防止风味物质挥发。缺点是产率较低 低。这种方法适于对热敏感性芯材的包埋。 、物理化学法 水相分离法:水相分离法是由聚合物体间电荷的相互中和以及亲水聚合物 周围水相溶剂层的消失而成囊的方法。水相体系中的相分离法分为单凝聚法、复 凝聚法和调节值聚合物沉淀法。单凝聚法是将芯材分散于一种高分子聚合物 中后加入凝聚剂,此时大量水分子与凝聚剂结合,使聚合物溶解度下降而凝聚成 微胶囊。优点是工艺简单,控制容易,包埋率较高,并可制成粒径不同的微胶囊。 缺点是成本较高。这种方法适于对油脂和精油的包埋。复凝聚法是两种带有相反 电荷的聚合物作为壁材,将芯材分散其中,改变溶液值、温度或浓度,两种 壁材就会因为电荷问的相互作用使溶解度下降而凝聚成微胶囊析出。优点是能高 效和高产包埋水不溶性芯材。缺点也是成本较高。这种方法适于对非水溶性的固 体粉末或液体的包埋。调节聚合物沉积法是利用在碱性或酸性条件下,某些明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 聚合物溶解度降低或不溶解的性质来实现微胶囊化的。 油相分离法:油相分离法是壁材聚合物形成自由流动的凝聚相,并稳定地 环绕在芯材微粒的周围,向壁材聚合物的溶液中,加入一种该聚合物为非溶媒的 液体,引发相分离形成微胶囊。优点是可增大固体含量。缺点是油性的分散介质 易燃易爆,而且成本高。这种方法适于对水溶性或亲水性物质的包埋。 .微胶囊壁材 壁材的选择对微胶囊的性能和用途至关重要,通常是选择具有降解天然高分 子。对于稳定性差或易失活的芯材如维生素、生物酶等需要壁材的选择更加苛刻, 还需要几种聚合物复合,或者对壁材进行化学修饰,以改善其性能。近年来,高 分子聚合物在益生菌微胶囊化方面已经开展了大量的研究和探索,并取得了明显 的进展,展现出了良好微包埋效果和应用前景。一般要求,所包埋益生菌的聚合 物必须有良好的生物相容性,能够保证制备过程中菌体的成活率,并有维持储藏 过程中的高活菌率;还要有在特殊环境如胃酸环境和肠道环境中保护菌体活性的 功能。而包埋技术的选择通常是根据相应壁材性能而制定的。如表是几种常见 的益生菌微胶囊技术方法及其所选择壁材的类型。 表几种常见的益生菌微胶囊方法及其所用壁材 . 瑚 微胶囊技术 所用壁材的类型 喷雾干燥技术 水溶性聚合物 喷雾冻凝技术 水溶性和水不溶性聚合物、蜡类、脂肪酸、单体 流化床技术 水溶性和水不溶性聚合物、脂类、蜡类 挤压法 水溶性和水不溶性聚合物 界面聚合法 水溶性和水不溶性聚合物 分离相凝聚技术 水溶性聚合物明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技 术用于乳酸菌保护的研究 通常,作为一种益生菌微胶囊化理想壁材的聚合物应该具有如下特点.,;, .,:良好的成膜性,在加工以及 贮存过程中能将芯材完整的密封在其结构中:良好的可操作性,如易溶于水 或乙醇等食品工业中允许采用的溶剂中,高浓度时具备良好的流动性;稳定 性高,不与芯材反应,并在一定条件下能被溶解,实现芯材释放;能产生稳 定的乳化体系,乳化芯材;易于与相溶的溶剂分离,能实现快速干燥;食 用安全,无毒副作用,可供食用;要来源充足,价格低廉,有经济价值。 除了上述性能外,被用于微胶囊化的高分子聚合物还要能够使益生菌耐受低 的和高浓缩的胆汁等不良的条件。但是,通常一种材料很难同时具备上述诸多 性能。在实际应用时,往往是采用几种壁材和保护剂、抗氧化剂等复合使用。表 中了前人王毓明,的研究,列举了一些常见的微胶囊壁材的特点和 归类。 表微胶囊化壁材的分类及特点 . 明胶邝可拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 .壁材在乳酸茵微胶囊化中的应用 海藻酸钠在乳酸菌微胶囊中的应用 海藻酸钠,又名褐藻酸钠、海带胶、褐藻胶、藻酸盐,具 有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。由.一甘露糖醛酸单 元与..古罗糖醛酸单元依靠,一糖苷键连接并由不同片段组 成的共聚物。和酸的浓度:比率决定了不同的结构和生物相容性等 特性。海藻酸钠的溶液可以与很多二价和三价阳离子反应形成凝胶;凝胶可以在 室温或任何低于?的温度条件下形成,加热也不融化。海藻酸微球可通过挤 压海藻酸钠溶液,以小滴的形式进入二价钙离子的溶液中交联而成囊。 许多研究者 .,; .,对影响凝胶珠储存的 因素进行了研究。海藻酸钠的浓度、氯化钙的浓度、胶粒硬化时间、微胶囊中乳 酸菌菌细胞浓度等因素分别被研究。传统的微胶囊方法,即将海 藻酸钠滴加到氯 化钙溶液中,已经用来微囊化嗜酸乳杆菌.,保护其忍受胃液的强酸 环境。研究发现,在氯化钙一海藻酸钠对固定化益生菌有很好的保护作用,不同 这些研究结果表 条件下,益生菌细胞存活率比没有微胶囊化的细胞显著增加。 明,在模拟胃酸条件下,微胶囊化的益生菌的生存能力随着胶囊的大小的增加而 增加。 等用低聚果糖,缩氨酸和海藻酸钠作为包埋材料去微胶囊化不同 的益生菌,使益生菌的存活率得到了较大的提高. 蒋爱民等在其研究中,向微胶囊中添加了玉米淀粉、甘油和菊粉作为 保护剂,结果认为添加这三种保护剂可显著提高微囊嗜酸乳杆菌冻干活菌数,较 对照提高了近个数量级。 刘萍运用微孔淀粉吸附乳酸菌,以海藻酸钠做壁材,:做固化液, 用挤压法制备乳酸菌微囊。研究结果表明通过此方法制备的微胶囊不仅具有良好 的耐酸性和肠溶性,而且比单一用海藻酸钠作壁材时的活菌含量高,干燥后的微 胶囊在室温条件下存储半个月后,每克样品的活菌量仍然达到基数,具备了 良好的存储稳定性。 张玉磊等以%海藻酸钠和%明胶的混合胶体作为壁材,喷射到 溶液中制成嗜酸乳杆菌的微胶囊,并考察了益生菌微胶囊在极端条件下的生理特 性。研究表明微胶囊化处理能提高嗜酸乳杆菌菌株对酸、胃蛋白酶、胆盐、胰蛋明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸茵保护的研究 白酶和高渗透压等逆境条件的抵抗力,保证其生理功能的发挥。 明胶在乳酸菌微胶囊中的应用 明胶是一种天然的高分子聚合物,具有良好的生物兼容性和生物 降解性,是作为微胶囊壁材比较理想的材料。用明胶和阿拉伯胶混合体系通过复 合凝聚法制备益生菌的微胶囊是常用的方法之一。明胶为蛋白质,在水溶液中, 分子链上含有一:和一及其相应解离基团一。与~。但含有一。与一 离子多少,受介质值的影响。当值低于明胶的等电点时,一。数目多于 一一,溶液带正电荷;当溶液高于明胶等电时,一一数目多于一。,溶液荷 负电荷。明胶溶液在.左右时,其正电荷最多。阿拉伯胶为多聚糖,在水溶 液中,分子链上含有一和一一,具有负电荷。因此在明胶与阿拉伯胶混合的 水溶液中,调节约为.时,明胶和阿拉伯胶因荷电相反而中和形成复合物, 其溶解度降低,自体系中凝聚成囊析出,同时对溶液中分散的囊芯进行包埋形成 微胶囊。再加入相应的固化剂,明胶分子交联成网状结构,保持微囊的形状,成 为不可逆的微囊。 一些研究者王荣春等,;李祥明等,用明胶制备了益生菌微胶囊, 表明能够使益生菌的存储稳定性增加。等用高浓度的明胶 %/通过交联甲苯一,一二异氰酸酯去包埋乳酸菌,结果证明能够提高 其存活率。 贾建波等在明胶和阿拉伯胶作为壁材的基础上再复配水溶性壳聚糖 作为实验胶液,通过乳化缩聚法制备益生菌微胶囊,延长了产品中益生菌的保藏 时间,同时解决了经胃液进入肠道益生菌存活率低的问题,起到了肠靶向性的作 用。 唐宝英等采用双层包裹法,先用棕榈油把双歧杆菌包裹起来,然后 再用明胶溶液包裹制成双层微胶囊。这种方法避免了双歧杆菌与明胶水溶液的直 接接触,结果制成的双歧微囊活菌数得到高,保存性也很好。 刘绘景等将双岐杆菌液同分别含有明胶、树胶和可溶性淀粉的载体 一起喷雾干燥。结果发现当以%明胶溶液作为载体时,双歧杆菌. 的存活率可达.%,而在%阿拉伯树胶和%可溶性淀粉中却只有.%和 .%。可见喷雾干燥益生菌的存活率除了取决于所选用的菌株外,还在很大程 度上取决于所用的载体,而用明胶作为喷雾干燥益生菌的载体能对益生菌有较好明胶,阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 的保护作用。 壳聚糖在乳酸菌微胶囊中的应用 壳聚糖,也称几丁聚糖,学名为.,一聚一葡萄糖胺,是几丁质脱 乙酰化的产品。壳聚糖是自然界唯一含游离氨基阳离子的天然活性多糖,因为其 独特的聚合物阳离子特性、良好的生物相容性、无毒性和生物降解性,使其成为 理想的微胶囊壁材,在食品和医药领域越来越受到人们的重视。目前国内外研究 较多的是壳聚糖和对苯二酰氯、壳聚糖和海藻酸钠作为壁材对益生菌包埋. 壳聚糖和海藻酸钠通过表面交联法可制备微胶囊 ,。其具体 方法是:先将菌液与海藻酸钠溶液均匀混合,然后将混合液注入。溶液中, 形成海藻酸钙凝胶珠,然后与壳聚糖溶液进行成膜反应,最后自然干燥,即得微 胶囊。这主要是壳聚糖分子链上的伯氨基能与海藻酸钠分子链上的羧基反应形成 聚电解质络合膜的作用。一些研究者李武明等,;陈洪兴等,以此 方法制备了双歧杆菌微胶囊,结果说明用这两种聚合物作为壁材所制备的双岐杆 菌微胶囊具备了良好的耐酸性、肠溶性,以及存储稳定性。 戚薇等采用双层包埋法对益生菌进行了微胶囊化。他们先以明胶、 黄原胶、果胶等为复合胶体,包裹菌体形成耐酸的保护层,再用壳聚糖/海藻酸 钠符合体系通过表面交联形成耐酸性能更好的双层微胶囊。结果表明在使用明胶 和黄原胶双层包埋的微胶囊,常温储存半个月后,活菌数仍然高. ×?“。 等通过用一种空气雾化装置来将菌液和海藻酸钠的混合物喷雾 到壳聚糖和氯化钙溶液中制备装载益生菌的藻酸盐微粒,当在模拟胃液小时后, 益生菌的存活率明显提高。 卡拉胶在乳酸菌微胶囊中的应用 卡拉胶是一种从大型海藻中萃取出来的天然的多聚糖,通常被用作食品添加 剂。一般是在~?下制备浓度为%~%的卡拉胶溶液, 改变温度可以促进卡拉胶的凝胶化。灭菌后的卡拉胶溶液冷冻至~? 后,加入细胞悬液,降至室温后就会形成凝胶。通常,我们将卡拉胶和菌液的混合 体滴加到氯化钾溶液中使其固定成凝胶珠。 等用卡拉胶和刺槐豆胶的混合物去包埋乳酸菌,能够 提高乳酸菌在奶制品中的存活率。等人分别在和年发表了关于 通过离子凝胶法在卡拉胶和刺槐豆胶凝胶粒中固定化益生菌细胞的报道。这些细明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 胞在培养时间上对冷冻、烘干、过氧化氢和模拟胃肠液等压力的忍受显著的增强; 天后,细胞的储存活性仍然比常规方法高。 陈健凯等采用双层包埋方法,以牛奶蛋白为内层包埋剂,一卡拉胶 和刺槐豆胶为外层包埋剂,对嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌进行包埋。结果表明包埋 的益生菌有良好的耐酸性,在胃酸中,仍然有%和%的存活率。明肘阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 本课题研究的内容 研究本实验用乳酸菌的培养条件。 通过测定不同温度下乳酸菌的生长情况,筛选出乳酸菌的最适培养温度。将 值法、平板涂布法和倾倒平板法三种乳酸菌常用计数方法进行比较,确定乳酸 茵的最佳计数方法。比较乳酸菌在静止培养和振荡培养两种状态下的生长情况, 确定乳酸菌最适培养方式。 研究复凝聚法制备乳酸菌微胶囊的工艺。 以微胶囊包埋率为主要考察指标,研究单一因素对复凝聚法制备乳酸菌微胶 囊化影响,包括菌胶比例、复合胶体用量、搅拌速度、凝聚、反应时间和反应 温度等不同因素。然后,在单因素实验基础上,选取各因素的合适水平,进行正 交实验,筛选出复凝聚法制备乳酸菌微胶囊的最佳工艺。对在最佳工艺条件下所 制备的乳酸菌微胶囊进行性能指标的分析,包括微胶囊的形态及粒径分析。 研究添加保护剂对乳酸菌微胶囊冻干保护的影响. 以乳酸菌的存活率为主要考察指标,研究脱脂乳粉和海藻糖两种保护剂单一 使用条件下对乳酸菌微胶囊冷冻干燥后的影响。在单因素实验基础上,选取两种 保护剂单因素的合适水平,进行正交实验,筛选出冷冻干燥保护剂最佳质量配比, 以期能提高乳酸菌微胶囊冷冻干燥后的活菌数,并对其作用机理进行分析。 研究乳酸菌微胶囊的稳定性. 分别研究了未微胶囊化乳酸菌、未添加保护剂乳酸菌微胶囊、添加保护剂乳 酸菌微胶囊、未添加保护剂冻干乳酸菌微胶囊以及添加保护剂冻干乳酸菌微胶囊 在模拟人工胃液中的存活情况,在人工肠液中的溶出情况以及在?冷藏条件下 的存储稳定性。以乳酸菌的存活率为主要考察指标,研究了微胶囊化和添加保护 剂对乳酸菌在模拟人工胃液和?冷藏条件下的保护效果情况,并由添加保护剂 冻干乳酸菌微胶囊在?下的存储结果,计算出该乳酸菌微胶囊的存储期。明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 第二章乳酸菌的培养条件优化 乳酸菌包含许多不同的种属,其形态、代谢性能和生理学特征都不完全相同, 因此,乳酸菌的培养条件也不完全相同。 本章主要从乳酸菌的生长温度、计数方法以及培养方式三个方面进行讨论, 筛选出本课题用乳酸菌的最佳培养条件。 实验材料和仪器 .实验材料 乳酸菌菌种:三口幻口刀淞伽 ,由本实验室保藏。 蛋白胨、乙酸钠、牛肉浸粉、葡萄糖、酵母提取物、吐温一、磷酸氢二钾、 七水硫酸镁、柠檬酸三铵、四水硫酸锰、琼脂,以上试剂规格均为分析纯或化 学纯。 .实验仪器 超净工作台 苏净集团安泰公司 上海华岩仪器设备有限公司 .全温振荡培养箱 一紫外分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司 一立式灭菌锅 美国生产 .数显恒温水浴锅 国华电器有限公司 实验方法 .培养基的配制 液体培养基 在蒸馏水中加入:蛋白胨,乙酸钠,牛肉浸粉,葡萄糖,明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 酵母提取物,吐温一,磷酸氢二钾,。?:.,柠檬酸三 铵,?.,.. 固体培养基 在液体培养基的基础上加入琼脂。 .乳酸菌的活化 将实验室保藏的乳酸菌冻干粉接入到%脱脂乳中的水溶液中,经?厌氧 恒温培养,脱脂乳凝固。用无菌水稀释.凝乳,制得含乳酸菌菌悬液。 对菌悬液进行平板划线分离,?厌氧培养,这样连续传代?次,使其 充分活化。 .乳酸菌菌落总数的测定 以无菌操作将经过充分摇匀的菌液放入含有灭菌生理盐水的 灭菌广口瓶内作成:的均匀稀释液。 用灭菌吸管吸取:稀释液,沿管壁徐徐注入含有灭菌生 理盐水的试管内注意吸管尖端不要触及管内稀释液。 另取灭菌吸管,按上述操作顺序,作倍递增稀释液,如此每递增 一次,即换用支灭菌吸管。 选择~个以上适宜稀释度,分别在作倍递增稀释的同时,即以吸取 该稀释度的吸管移稀释液于事先灭菌装有固体培养基的平皿内, 涂布均匀,每个稀释度作三个平皿。 同时将灭菌生理盐水于事先灭菌装有固体培养基的平皿内作空白 对照,以上整个操作自培养物加入培养皿开始至接种结束须在内完 成。 翻转平板,置??恒温培养箱内培养?取出,选取菌落数在~ 之间的平板进行计数。根据该皿内的乳酸菌数,然后乘其稀释倍数即 得每毫升样品中乳酸菌数。明胶邝可拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 .乳酸茵培养条件的研究 ..乳酸菌最适生长温度的确定 分别测定乳酸菌在?、?、?、?、?、?、?下的生长情 况。乳酸菌在不同温度下培养后计数,菌落数最多的培养温度即为最适生长 /。 温度。计数方法采用平板涂布法。调整初始活菌数为~? ..乳酸菌计数方法和生长曲线的确定 在所测定的乳酸菌最适生长温度下,以平板涂布法、倾倒平板法、值法分 别测定乳酸菌的生长曲线,确定最佳计数法,每隔小时取一次样。调整初始活 /。 菌数为~? ..乳酸菌最佳培养方式的确定 在所测定的乳酸菌最适生长温度以及乳酸菌的投样量一致的情况下,比较乳 酸菌在静置和振荡培养两种不同的培养方式下的生长情况,每隔小 ,,。 时取一次样。调整初始活菌数为~? ..乳酸菌培养过程中的变化 在乳酸菌的最适生长温度以及最佳培养方式下,测定其生长过程中的值 并测定其对应得活菌数。每隔小时取一次样。调整初始活菌数为 ~一 ,/。 .统计学方法 ,并通过 数据通过.软件进行单因素方差分析? 法检验做两两比较。以.为显著差异。 以上每次实验均设置三次平行对照。明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 实验结果和讨论 .乳酸菌最适生长温度的确定 乳酸菌的种类不同,其最适生长温度也不尽相同,如保加利亚乳杆菌最 适生长温度为~?,而嗜热链球菌最适生长温度为~?。因此,为了 筛选出本课题所用乳酸菌三口幻口刀淞傩 的最适生长温度,通过本 章.所示乳酸菌菌落测定方法分别测定了不同温度下乳酸菌的生长情况,实验 结果见图?所示: 吕 \ % ? 纂 墟 蜒培养温度? 图一乳酸菌在不同温度下培养情况.? 、 由图?可以看出,乳酸菌在?和?时生长的菌落数最多,两者经单 因素方差分析显示差异不显著.;将乳酸菌在?和?的生长结果同 其他时间的实验结果相比较,检验显示,差异均显著.,说明乳酸 菌最适生长温度应在?~?之间。由图?还可以看出,当温度低于? 和高于?时,乳酸菌生长非常不理想,说明温度过低或过高均抑制乳酸菌生 长。明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 为了进一步确定乳酸菌的最适生长温度,我们分别测定了乳酸菌在?、 ?、?、?、?、?下的生长情况,乳酸菌菌落测定方法仍用本章. 所示方法,其实验结果见图?所示。由图?可以看出,乳酸菌在?、 ?、?下的菌落数最多,将这三次实验结果经单因素方差分析显示,差异不显 著.。因此,本课题所用乳酸菌的最适生长温度应为??。 童 ? ? 警 籁 翘 烬 培养温度? 图?乳酸菌最适生长温度的确定 衄.? 州 .乳酸菌计数方法和生长曲线的确定 乳酸菌的计数方法有很多,其中值法、平板涂布法、倾倒平板法 是比较 常用的乳酸菌计数方法。在乳酸菌最适生长温度下,比较用这三 种计数方法对乳 酸菌计数的优劣性,筛选出最佳的计数方法,实验结果见图?所示: 明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 罩 苫 : 三 磊 酒 燠 培养时间 图?乳酸菌的生长曲线值法、平板涂布法、倾注平板法测定胁.? ?由图?所示,乳酸菌在?下培养约小时后开始进入对数生长期,对 数期约为~,在小时后进入静止期,静止期约为~。采用 值法测定的乳酸菌的活菌数在小时后仍然呈现不断上升的趋势,说明此方法 不符合乳酸菌的生长规律,究其原因可能是由于死亡菌体裂解所产生的物质所 致,可见值法不宜作为乳酸菌的计数方法。采用平板涂布法和倾注平板法测 定的乳酸菌的生长曲线大致一致,大约小时后乳酸菌进入衰亡期,活菌数开 始下将,符合乳酸菌的生长规律,说明这两种方法都是乳酸菌较好的测定方法。 但考虑到在用平板涂布法时,乳酸菌是长在培养基的表面,要比倾注平板法易观 察,以及倾注平板法时培养基液体的温度可能对乳酸菌造成的伤害,因此采用平 板涂布法作为后续的乳酸菌计数方法。明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 .乳酸菌最佳培养方式的确定 不同乳酸菌在不同培养方式下的生长情况也不完全相同,为此,比较了本课 题所用乳酸菌在静止培养和振荡培养两种不同方式下的生长情况,实验结果见图 ?所示: 目 \ ? ? 糕 阻 蜒培养时间 ?扣静止培养振荡培养 图?乳酸菌在静止培养和振荡培养下的生长情况印 . 由图?所示,乳酸菌培养进入对数生长期后在静止培养方式下的生长状况 要明显好于在振荡培养方式下的生长情况。对乳酸菌在小时的菌落 数进行单因素方差分析显示,两者差异显著.。在后续的实验中采用静 止培养为乳酸菌的最佳培养方式。 .乳酸菌培养过程中的变化 在乳酸菌最适生长温度下,为了验证乳酸菌的产酸过程是否和其生长曲线一 致,分别测定了乳酸菌在不同培养时间下,实验结果见图?所示明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 苗 吕 。 纂 翘 培养时间 活菌数 值 图?乳酸菌的生长曲线与值变化曲线 , 】】 姗 . 由图?可以看出,乳酸菌处于生长延迟期时,值下降缓慢;当进入对数 生长期后,下降迅速,表明乳酸菌产酸加速;当进入静止期后,乳酸菌的 值开始趋于稳定,表明乳酸菌的产酸能力已经基本停止;而当菌体进入衰亡期后, 已基本恒定.~.。由此可见,乳酸菌的产酸过程与其生长周期一 致, 菌体在低的下.的环境中不能继续增殖。 本章小结 本章对乳酸菌的培养条件进行了研究,确定了乳酸菌的最适生长温度及生长 曲线、最佳的计数方法以及最佳培养方式,得出以下结论: 乳酸菌最适生长温度为??,乳酸菌在低温度?和高温度? 的生长均受到抑制,其生长情况不理想。乳酸菌在培养开始进入静止期,静 止期约为~。采用平板涂布法作为乳酸菌的计数方法。选择静止培养为 乳酸菌的培养方式。乳酸菌的产酸过程与其生长周期一致,菌体在低的下 .的环境中不能继续增殖。明胶邝可拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 第三章明肘阿拉伯胶复凝聚法制备乳酸菌微胶囊的研究 复凝聚法是指在壁材相中含有两种以上的亲水胶体,通过调节介质值等, 使带异性电荷的两种胶体之间因电荷中和而溶解度降低,引起相分离而产生凝 聚。复凝聚微胶囊化工艺由下列三步组成:芯材物质在一种聚电解质水溶液中 分散;加入带相反电荷的另一种聚电解质水溶液,这样在芯材料周围两种壁材 通过电荷相互作用形成凝聚:改变条件、温度等,使凝聚层凝胶与固化胡 云峰,。复凝聚法制备微胶囊需要使用两种带相反电荷的高分子电解质作 壁材,经常使用的高分子电解质组合包括:明胶与阿拉伯胶海藻酸盐、羧甲基 纤维素、海藻酸盐与壳聚糖等。而以明胶一阿拉伯胶复合体系复凝聚制备 微胶囊最为常用。 其基本原理为:明胶为蛋白质,在水溶液中,分子链上含有一:和一及 其相应解离基团一。与一一,但含有一。与一一离子多少,受介质值的影 响。当值低于明胶的等电点时,一。数目多于一.,溶液带正电荷;当溶液 高于明胶等电时,一一数目多于一。,溶液荷负电荷。明胶溶液在.左 右时,其正电荷最多。阿拉伯胶又称金合欢胶,在水溶液中,分子链上含有一 和一一,具有负电荷。因此在明胶与阿拉伯胶混合的水溶液中, 调节约为. 时,明胶和阿拉伯胶因荷电相反而中和形成复合物,其溶解度降低,自体系中凝 聚成囊析出,同时对溶液中分散的囊芯进行包埋形成微胶囊。再加入相应的固化 剂,明胶分子交联成网状结构,保持微囊的形状,成为不可逆的微囊。?复 凝聚法制备微胶囊具有性能稳定、易生物降解、生物相容性和成膜性好,对所包 埋的芯材高效高产等优点。 ?复合胶体的用量、茵胶比例、凝聚值、反应温度、搅拌速度以及反应 时间等因素对微胶囊中乳酸菌的包埋率会产生影响。因此,分别研究了以上几种 因素单一条件下对乳酸菌微胶囊包埋率的影响,在单因素实验基础上,考虑到这 几种因素间的相互作用,选取它们的合适水平,通过正交实验筛选出了?复凝 聚法制备乳酸菌微胶囊的最佳工艺。明胶,阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 实验材料和仪器 .实验材料 明胶、阿拉伯树胶、甲醛、冰醋酸、氢氧化钠、吐温一以上试剂 规格均为分析纯。 .实验仪器 、?搅拌器 生产 .数显恒温水浴锅 国华电器有限公司 .电子显微镜 生产 ?数码照相机 日本松下生产 实验方法 .复凝聚法制备乳酸菌微胶囊方法 原胶液的制备:取明胶,用蒸馏水适量浸泡溶胀后,加热溶解;取阿拉 伯胶水中加热至?左右,轻轻搅拌使溶解;两溶液均?保温备用。 微囊的制备:在?水浴条件下,明胶溶液、乳酸菌菌悬液和适量的乳 化剂吐温一混合,轻轻搅拌均匀。后向混合液加入阿拉伯胶 溶液,继续搅拌使明胶和阿拉伯胶溶液充分混合均匀,此时溶液形成稳 定的水包油乳液。不断搅拌下,滴加%醋酸溶液于混合液中,调节至 .~.。 微囊的固化:在不断搅拌下,溶液自然冷却至?左右时,将其置于冰 浴中,继续搅拌至温度为?以下,加入固化剂,继续搅拌,再 用%溶液调其~,继续搅拌,观察至析出为止,静置 待微囊沉降。 微胶囊的收集:将固化后的微胶囊用蒸馏水进行洗涤,过筛目, 收集。明胶/阿拉伯胶复凝聚微胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 .乳酸菌微胶囊产品指标的测定 ..微胶囊形态观察及粒径分布 取固化好的微胶囊溶液一滴于载玻片上,加盖玻片,于显微镜下观察微胶 囊的形态特征,先在低倍镜下观察,然后将镜头转到稍高倍镜下观 察,用目微尺和台微尺对显微镜进行校正,随机取×个微胶囊,对微胶囊的 粒径分布进行分析。 ..微胶囊包埋率的测定 微胶囊包埋乳酸菌后主要衡量指标就是微胶囊对乳酸菌的包埋率。它是评价 微胶囊质量情况的一个重要指标,包埋率越高,说明微胶囊制备过程芯材物质损 失少,芯材物质微囊化成功率高,因此,高的包埋率是微囊化芯材物质所追求的 目标。 微胶囊的包埋率是微胶囊所包埋的活菌数占总投活菌数的百分比。微胶囊制 备后,其表面、溶液内和胶囊内都含有活菌,测定其所有的活菌数即为总菌数; 测定溶液内以及微胶囊表面的活菌数即为未包埋的活菌数;总菌数与未包埋的活 菌数之差即为微胶囊所包埋的活菌数。包埋率计算公式如下所示: 微胶囊包埋率总菌量一未包埋的菌量/总菌量×% 总菌量的测定。取微胶囊化前的菌液.,用平板涂布法进行计数,然 后根据溶液体积计算出总菌数,此即为总菌量。 未包埋的菌量测定:将微胶囊过筛,用蒸馏水洗涤次,洗涤液一并加入 到过筛后的溶液中,然后取上述溶液.,用平板涂布法进行计数,根据溶液 体积计算出未包埋的活菌数,此即为未包埋的菌量。 .复凝聚法制备乳酸菌微胶囊实验研究 实验包括两部分:单因素实验和正交试验。 ..菌胶比例对微胶囊包埋率的影响 在.复合胶体质量浓度为%,凝聚值.,反应温度?,搅拌速 度,反应时间的条件下,考察菌胶比例:、:、:、: 、:对乳酸菌微胶囊包埋率的影响,为正交实验设计奠定基础。 .. .复合胶体用量对微胶囊包埋率的影响明胶/阿拉伯胶复凝聚微 胶囊技术用于乳酸菌保护的研究 在菌胶比例:,凝聚值.,反应温度?,搅拌速度,反应 时间的条件下,考察.复合胶体用量%、%、%、%、%、%、 %对乳酸菌微胶囊包埋率的影响,为正交实验设计奠定基础。 ..凝聚对微胶囊包埋率的影响 在.复合胶体质量浓度为%,菌胶比例为:,反应温度?,搅拌 速度,反应时间的条件下,考察凝聚值.、.、.、.、 .对乳酸菌微胶囊包封率的影响,为正交实验设计奠定基础。 ..反应温度对乳酸菌微胶囊包埋率的影响 在.复合胶体质量浓度为%,菌胶比例为:,凝聚值.,搅拌 速度,反应时间的条件下,考察反应温度?、?、?、 ?、?、?对乳酸菌微胶囊包埋率的影响,为正交实验设计奠定 基础。 ..搅拌速度对乳酸菌微胶囊包埋率的影响 在?复合胶体质量浓度为%,菌胶比例为:,凝聚值.,反应 、 、 温度?,反应时间的条件下,考察搅拌速度、 、 、 对乳酸菌微胶囊包埋率的影响,为正交实验设 计奠定基础。 ..反应时间乳酸菌微胶囊包埋率的影响 在?复合胶体质量浓度为%,菌胶比例为:,凝聚值.,反应 温度?,搅拌速度的条件下,考察反应时间、、、 、、对乳酸菌微胶囊包埋率的影响,为正交实验设计奠定基 础。 ..正交试验 在以上单因素实验的基础上,选择各个因素的合适水平进行正交 试验,筛选 出复凝聚法制备乳酸菌微胶囊的最佳生产工艺。 .统计学方法 ,并通过 数据通过.软件进行单因素方差分析? . 法检验做两两比较。以.为显著差异。正交实验通
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