摘要
采用微胶囊技术包埋保加利亚乳杆菌可将菌体与外界不利环境隔离，提高其在生产和贮藏过程中的存活率，尤其在益生菌通过胃、肠道时能够提供抵御胃酸、胆汁和消化酶的保护作用，保证保加利亚乳杆菌能以较高的活菌数通过胃部并定殖于肠道黏膜上。益生菌微胶囊的粒径大小对于其在食品工业中的应用非常重要，粒径太大影响食品的口感，粒径过小则会降低微胶囊的保护效果，研究表明当粒径尺寸介于100–200μm之间时，微胶囊对保加利亚乳杆菌的保护效果和添加到食品中的口感可以达到最佳平衡。因此，选择合适的微胶囊化壁材和方法，是益生菌微胶囊包埋技术研究的重要发展方向。目前，用于微胶囊包埋技术研究的益生菌主要有双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌等，并且鲜有报道微胶囊包埋技术能保证益生菌在经历模拟胃液、模拟胆盐后益生菌死亡数小于一个对数值。本研究以保加利亚乳杆菌为芯材，分离乳清蛋白为壁材，采用谷氨酰胺转氨酶为交联剂的内源乳化法包埋保加利亚乳杆菌，并以海藻酸钠为包衣材料采用钙离子交联法对蛋白微胶囊进行包衣。研究结果如下： （1）以包埋产率和平均粒径为指标进行单因素实验，最终确定内源乳化法包埋工艺如下：芯材与壁材体积比为1:12，转速为300r/min，水相与油相比例为1:5，反应时间为1.5h，此时包埋产率为96.35±1.65%，平均粒径为81.0±4.9μm，芯材装载量＞1×109CFU/g湿微胶囊。分离乳清蛋白包埋后的保加利亚乳杆菌相比裸菌而言，在模拟胃液中和模拟胆盐中存活率得到显著提高，但存活率下降值均大于1个log值，因此，需要二次包衣加强保护效果。 （2）利用海藻酸钠对分离乳清蛋白微胶囊进行二次包衣以强化蛋白微胶囊的保护效果，从而提高益生菌在模拟胃液和胆盐中的存活率，并实现肠道靶向释放。海藻酸钠包衣后微胶囊的包埋产率为95.28±2.31%，平均粒径为118.1±6.7μm，在模拟胃液和胆盐中的存活率分别为71.4±8.7%和58.5±6.1%，保护效果比较理想，益生菌死亡率下降值小于1个log值。 （3）将保加利亚乳杆菌与冻干保护剂一起作为芯材，制备微胶囊并进行冷冻干燥，正交试验结果表明：海藻糖浓度为8%、乳糖浓度为6%、甘油浓度为7%、麦芽糖浓度为4%的组合保护效果最好，可使冻干微胶囊中菌体存活率达到62.12%。制备的微胶囊水分含量约为3.01%，保加利亚乳杆菌装载量为8.6logCFU/g。微胶囊热稳定性实验表明，较高温度、短时间的巴氏杀菌条件更有利于保加利亚乳杆菌的存活，80℃热水浴处理5min，保加利亚乳杆菌数量下降2.35logCFU/g。贮存稳定性试验表明，低温（4℃或﹣20℃）更有利于保加利亚乳杆菌的贮存，低温贮藏180天后，微胶囊中益生菌数量分别下降3.08和1.33个log单位。 （4）由小鼠一次性灌胃实验可知，裸菌和微胶囊处理组24h后小鼠肠道内保加利亚乳杆菌数量均高于6h处理组，表明保加利亚乳杆菌可以在小鼠肠道内存活且繁殖，并且微胶囊处理组小鼠肠道中保加利亚乳杆菌总数量高于裸菌处理组，表明微胶囊化对保加利亚乳杆菌可以提供一定保护作用。 微胶囊连续饲喂7天后小鼠肠道内保加利亚乳杆菌存活率与一次性饲喂保加利亚乳杆菌微胶囊处理组（24h）相比，小鼠肠道内保加利亚乳杆菌数量升高约1个log值，表明连续补充保加利亚乳杆菌可以影响小鼠肠道微生态菌相组成，更有助于保加利亚乳杆菌在小鼠肠道内的存活和繁殖。
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