[发明专利]一种用喷雾干燥制备含益生元的益生菌微胶囊的方法

说明书

本发明公开了一种用喷雾干燥制备含益生元的益生菌微胶囊的方法，属于食品技术领域。本发明使用的喷雾干燥保护剂为酸水解制备的热凝胶低聚糖。本发明使用的低聚热凝胶作为保护剂，将两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌3种益生菌发酵液与低聚热凝胶混合制备含有益生元的益生菌粉。本发明喷雾干燥所用的壁材为低聚热凝胶，一方面作为益生元能够促进益生菌生长，另一方面作为益生菌喷雾的保护剂，提高益生菌活性，使益生菌菌粉兼具二者优点，形成合生元。制备的益生菌粉分散性好，粉体大小均一，活菌数高，喷雾干燥后的产酸能力强。

技术领域

本发明涉及一种用喷雾干燥制备含益生元的益生菌微胶囊的方法，属于食品技术领域。

背景技术

益生菌通过改善肠道菌群的平衡并增强粘膜对病原体的防御能力而有益于人类健康。益生菌不仅被用作保健品，还被用于预防和治疗胃肠道和非胃肠道疾病，如腹泻、结肠癌、肥胖、糖尿病和炎症。影响益生菌活性的因素包括酸度，pH，储存时间和温度以及氧气含量。益生菌功能性产品面临的主要挑战是确保益生菌微生物能够承受加工，储存和通过胃肠道运输过程中遇到的环境和压力，使产品中含有足够的益生菌数量及活性，从而赋予他们预期的健康益处。

益生菌的微囊化是一种改善功能性食品中益生菌的稳定性的方法，越来越受到关注。微囊化可以提高微生物在加工，储存或通过人体胃肠道的过程中的存活率。喷雾干燥是微囊化常用的方法，喷雾干燥和随后储存期间培养物的存活率取决菌体的种类和菌株，干燥条件，包封剂种类及包封剂浓度。为了确保喷雾干燥工艺的经济可行性，初始分散液应具有相对较高的浓度(约25–40wt％)，且具有相对较低的粘度，因此限制了市场上作为微胶囊载体胶体的选择。益生菌微胶囊化的主要挑战之一是寻找有效的封装材料，以保持菌体的活力。

益生元是一种非消化食物成分，通过选择性地刺激结肠内细菌的生长和/或活性，从而有利于人体健康。许多人体试验证实，在非消化的食物成分中，果胶低聚糖、菊粉、半乳糖和低聚葡聚糖是常见的益生元。人们越来越关注使用益生菌/益生元组合(称为“合生元”)，因为当益生菌到达结肠时，可以使用益生元存活，从而有益于宿主。已有使用阿拉伯胶、淀粉、乳清蛋白、麦芽糖糊精、纤维素、菊粉或这些水胶体或其他胶体的组合作为喷雾干燥过程中的包封材料进行了研究。这些益生元可能被开发为喷雾干燥的载体介质，并可能有助于提高加工过程中的益生菌存活率。然而，使用不同的包封剂生产微胶囊可能导致不同的物理性能，这取决于每种包封剂的结构和特性。

热凝胶是一种由β-1,3-糖苷键连接而成的无分支线性葡聚糖，热凝胶低聚糖(热凝胶水解产物β-1,3-葡寡糖)具有益生元活性和免疫调节作用。在我们前期的研究中发现，热凝胶低聚糖能促进两岐双岐杆菌、短乳杆菌和嗜酸乳杆菌生长，添加低聚热凝胶发酵48h后菌体浓度增加了70-80％，以菊粉对照，发酵24-48h内低聚热凝胶的促生长作用明显高于菊粉，表明低聚热凝胶能在长时间的促进益生菌的生长，发挥益生作用。

益生菌的喷雾干燥法是益生菌菌体混合液雾化成细小的雾滴，益生菌菌体较小，能与一定温度的气体快速接触混合，热质交换后使水溶液气化，迅速脱水干燥，获得干燥的益生菌菌粉。喷雾干燥是一种快速，连续，经济，可重复和可扩展的方法。喷雾干燥过程中高温易导致益生菌菌体失水和热失活，适当优化喷雾干燥工艺(如入口和出口温度)对益生菌微胶囊化非常重要。因此减少喷雾干燥降低益生菌活性，研究益生菌粉喷雾干燥工艺对益生菌品质尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有益生元的益生菌微胶囊及其制备方法，作为喷雾干燥制备菌剂时使用的保护剂之一，又能为益生菌提供能量。

本发明提供了一种热凝胶酸水解制备的寡糖的方法，不同聚合度的β-1，3葡聚糖。

本发明所述的热凝胶水解的方法，溶解体系为二甲亚砜，水解温度90-115℃，盐酸浓度0.1-1M，水解时间30-90min。