摘要
益生菌是一类庞大的、异质性的细菌群，通过其代谢活动和与宿主细胞分子相互作用对人体健康有益，从而受到人们的广泛关注。目前益生菌制剂普遍存在着活菌数量低，不耐储存，不能有效发挥益生功能等问题，限制了其发展。真空冷冻干燥技术虽然最大化的保证了菌体的活力，但生产成本高，而喷雾干燥技术成本低，生产率高，是工业化生产益生菌微胶囊的首选方法，因此本研究利用喷雾干燥的方法，以副干酪乳杆菌FN345作为目标菌株，通过壁材和工艺条件的优化制备高存活率益生菌微胶囊，并对制备成的微胶囊进行表征和理化性质研究，分析不同保护载体在储存、体外模拟和益生功效发挥等对菌体的影响。研究结果如下： 优化FN345微胶囊壁材和工艺条件，首先对各种蛋白的耐热、耐干燥、耐氧、耐酸和耐胆盐等性质进行分析，筛选出最优蛋白为酪蛋白酸钠（NaCas）。其次优化壁材，以喷雾干燥后益生菌的存活率为评价指标，确定NaCas浓度为10%（w/w），多糖的种类为海藻酸钠（SN），浓度为10%（w/w），NaCas与SN的比例为1:3，NaCas与SN复合凝聚的pH值为5。最后优化工艺条件，确定了进出口温度为140/60℃；菌胶比为1:2；菌体的培养时间为16h。基于以上条件，制备成的益生菌微胶囊的存活率为92.97±2.37%，水分含量为17.05±0.88%，水分活度为0.18±0.01。 探究FN345微胶囊的理化性质，发现NaCas-SN的Zeta电位的绝对值最小为23.9±0.25mV；SEM显示NaCas-SN表面结合得最为致密，更近似于球形，表面光滑无裂痕；DSC和FTIR表明FN345微胶囊化过程中存在氢键作用和静电相互作用，使得NaCas-SN的热稳定性明显增强；微胶囊化后，对FN345微胶囊粉末没有产生不利影响；储藏稳定性实验发现，当FN345微胶囊分别在-20℃、4℃和室温下储存4周后，-20℃下储存剩余活菌数最多，NaCas-SN储存稳定性最好；在模拟胃肠液中，游离的菌体在模拟胃液中消化2h后失去活力，而微胶囊化后6h后仍能维持较好活力，其中NaCas-SN的剩余活菌数最多为8.60±0.06log（CFU/g），缓释实验发现NaCas-SN在模拟胃液中几乎不释放，在模拟肠液中消化2h后，益生菌突释，释放量达到90%以上；当益生菌微胶囊化后，对肠上皮细胞的黏附能力增强，其中NaCas-SN经消化后，单个细胞周围黏附的细菌数达到了50.28±1.95个，增强了5倍；胶囊化后对益生功效的发挥也有显著提升。
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