以抗性淀粉為壁材的腸道益生菌微膠囊及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于食品生物技術領域，具體設及一種W抗性淀粉為壁材的腸道益生菌微 膠囊及制備方法。
【背景技術】
[0002] 微膠囊技術是一種利用壁材將忍材包囊形成粒徑為0.2~SOOOum具有半透明或密 封囊膜的技術。微膠囊技術開始發明于上世紀30年代初，經過近幾十年的發展已成的一種 用途廣泛發展迅速的技術，在醫藥、食品、生物技術等領域已得到成功的應用，且其應用領 域不斷擴大。
[0003] 近年來，隨著人們對環境、生態和可持續發展等問題的意識不斷增強，使用環保型 微膠囊壁材成為當今重要的研究方向，W淀粉基為原料的微膠囊壁材更被人們廣泛應用， 但作為微膠囊的壁材應具有良好的成膜性和乳化穩定性，并且具有較高的固形物含量和較 低的黏度。目前雖然有多種淀粉深加工產品已被用于微膠囊壁材，但其性能還不盡如人意， 有些產品乳化性較好，但成膜性較差、固形物含量較低;而另外一些產品雖然具有抑制忍材 的釋放、抗氧化性強等功能，但乳化性較差，形成的乳狀液不穩定。抗性淀粉是一種不能在 人體小腸中消化，而可W在大腸中被微生物菌叢發酵或部分發酵的淀粉，在體外試驗中，抗 性淀粉的定義是:不能被O-淀粉酶消化的淀粉。
[0004] "益生菌"被定義為活的微生物，運種微生物經口服足夠數量后會改善宿主腸道微 生物的平衡，進而對宿主健康產生有益影響。通常作為益生菌的菌種多為乳酸菌(如嗜酸乳 桿菌、雙歧桿菌等），一些酵母菌也被歸為益生菌的范疇。許多益生菌株在胃腸道內可產生 消化酶，運些酶可幫助人體更好地消化所攝入的食品及吸收食品中的營養成分;益生菌還 可競爭性抑制有害微生物吸收營養物質及進入血液循環系統;益生菌能產生維生素包括泛 酸、尼克酸、B1、B2、B6及維生素 K等同時能產生短鏈脂肪酸、抗氧化劑、氨基酸等等對骨骼成 長和屯、臟健康有重要作用，但是益生菌活性的保持一直是限制其應用和功能的關鍵因素。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種W抗性淀粉為壁材的腸道益生菌微膠 囊及制備方法，通過抗性淀粉為壁材保護作為忍材的大腸腸道益生菌順利通過上消化道到 達大腸，在大腸中發酵發揮其益生菌功能。
[0006] 本發明是運樣實現的，根據本發明的一個方面，提供了 W抗性淀粉為壁材的腸道 益生菌微膠囊，其W抗性淀粉為壁材、W腸道益生菌為忍材。
[0007] 進一步地，作為壁材的抗性淀粉為第類抗性淀粉中的一種或多種，作 為忍材的腸道益生菌為雙歧桿菌、乳桿菌和乳酸菌中的一種或多種。
[000引根據本發明的另外一個方面，提供了 W抗性淀粉為壁材的腸道益生菌微膠囊的制 備方法，包括如下步驟：
[0009] 1)菌種的活化、擴大培養和菌體提取，將菌種單菌落接種于種子培養基上，厭氧靜 置活化20-3化，將活化后的菌種接種于MRS液體培養基發酵罐中厭氧靜置擴大培養20-3化， 收集菌液在4500巧m下離屯、18-22min，棄去上清液，將菌體在35-45°C下干燥10-1化；
[0010] 2)混合乳狀液的配置，W含量60-90%的抗性淀粉為壁材原料，將菌體和抗性淀粉 按1:3的質量比混合，添加乳化劑、保護劑配置成為混合乳狀液；
[0011] 3)均質，將步驟2)中的混合乳狀液置于均質機中均質；
[0012] 4)冷凍噴霧干燥，將步驟3)中均質后的混合乳狀液進行冷凍噴霧干燥，得到微膠 囊干粉顆粒。
[OOU]進一步地，步驟1)中得到的菌體活菌數化〇13-1〇1化即/g。
[0014]進一步地，抗性淀粉是W普魯蘭酶酶解玉米淀粉而制備的，包括如下步驟：
[0015] a)抗性淀粉預樣的制備，W質量分數10-20%的玉米淀粉為原料，加入40U/g的普 魯蘭酶在55-65°C下酶解8-12h，取酶解液在110-130°C下烘干25-35min，4°C下儲存20-30h， 冷凍干燥后得到抗性淀粉預樣；
[0016] b)抗性淀粉壁材乳的制備，在步驟a)中的抗性淀粉預樣中加入1 Omg/mL的膜a-淀 粉酶和3IU/mL的AGM(淀粉葡糖巧酶），充分混勻，再置于37°C水浴搖床中酶解10-2化，所得 樣液用體積分數50 %的乙醇洗涂兩次、用蒸饋水洗涂兩次得到抗性淀粉壁材乳。
[0017] 進一步地，乳化劑為海藻酸鋼或氯化巧中的一種。
[0018] 進一步地，保護劑為膠原蛋白或膠原蛋白、甘油混合物中的一種。
[0019] 進一步地，混合乳狀液中固形物含量為25-50 %。
[0020] 進一步地，步驟3)中均質壓力為10-20MP、均質時間為10-20min。
[0021] 進一步地，步驟4)冷凍干燥程序為:-60°C冷凍化一化內逐漸升高到-50°C 一化內 逐漸升高到-30°C維持20h 一化內逐漸升高到0°C維持lOh，一化內緩慢升高到10°C維持lOh。
[0022] 與現有技術相比，本發明的優點在于，W抗性淀粉為壁材的微膠囊產品經過胃和 小腸時忍材可W被保護而不會被胃液和小腸降解，可達到在大腸釋放益生菌的目的，使大 腸腸道益生菌在大腸發揮其功能;而且通過本方法制備的微膠囊分散性和溶解性好，菌體 成活率高，有較長的保質期和良好的膽存穩定性。
【附圖說明】
[0023] 下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明：
[0024] 圖1為本發明提供的W抗性淀粉為壁材的腸道益生菌微膠囊制備方法流程圖；
[0025] 圖2為雙歧桿菌凍干粉與本發明制備的微膠囊在4°C、20°C下隨著保存時間增加活 菌數的變化趨勢圖（I :雙歧桿菌凍干粉20°C下活菌數變化趨勢圖；?:微膠囊20°C下活菌 數變化趨勢圖；▲:雙歧桿菌凍干粉4°C下活菌數變化趨勢圖；▼:微膠囊4°C下活菌數變化 趨勢圖）。
【具體實施方式】
[0026] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖實施例，對本 發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并不 用于限定本發明。
[0027] 為了能夠利用微膠囊將大腸腸道益生菌定向大腸運輸，防止微膠囊在胃、小腸等 上消化道中被消化液分解，本發明提供了一種W抗性淀粉為壁材的腸道益生菌微膠囊及制 備方法，參考圖1為本方法的流程圖，本方法利用抗性淀粉的特性實現了微膠囊的定向運 輸。
[0028] 實施例1
[0029] 普魯蘭酶酶解玉米淀粉制備抗性淀粉：
[0030] a)抗性淀粉預樣的制備，W質量分數10%的玉米淀粉為原料，加入40U/g的普魯蘭 酶在55°C下酶解化，取酶解液在110°C下烘干25min，4°C下儲存20h，冷凍干燥后得到抗性淀 粉預樣；
[0031 ] b)抗性淀粉壁材乳的制備，在步驟a)中的抗性淀粉預樣中加入lOmg/mL的膜a-淀 粉酶和3IU/mL的AGM，放在滿旋機上充分混勻，再置于37°C水浴搖床中酶解lOh，所得樣液用 體積分數50 %的乙醇洗涂兩次、用蒸饋水洗涂兩次得到抗性淀粉壁材乳；
[0032] 微膠囊的制備：
[0033] 1)雙歧桿菌菌種的活化、擴大培養和菌體提取，將菌種單菌落接種于種子培養基 上，厭氧靜置活化20h，將活化后的菌種接種于MRS液體培養基發酵罐中厭氧靜置擴大培養 20h，收集菌液在4500巧m下離屯、ISmin，棄去上清液，將菌體在35°C下干燥IOh;
[0034] 2)混合乳狀液的配置，將菌體和上述抗性淀粉壁材乳按1:3的質量比混合，添加體 積分數0.5%的海藻酸鋼作為乳化劑，保護劑為膠原蛋白，膠原蛋白加入量與菌體、抗性淀 粉質量和的比為1:5,配置成為混合乳狀液；
[0035] 3)均質，將步驟2)中的混合乳狀液置于均質機中均質，均質壓力10MP，均質時間 IOmin；
[0036] 4)冷凍噴霧干燥，將步驟3)