一種低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，該方法包括以下步驟：培養乳酸菌，菌液離心，懸浮菌泥；菌泥與海藻酸鈉溶液攪拌乳化制備懸濁液；碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化離心，收集顆粒；收集的顆粒與殼聚糖混合，乳化離心收集顆粒；無菌水懸浮洗滌微膠囊。本發明是在經典壁材海藻酸鈉和殼聚糖的基礎上，將加工工藝和所使用試劑進行了改進，低能耗、益生菌微膠囊顆粒小、活菌致死率低；此外，此方法制備的微膠囊顆粒加到液體食品中可以形成膠體，實現懸浮不沉淀，不影響食品口感，益生菌高活力可以保持90～120天，添加保護劑后高活力可以保持半年以上，保持菌體活性可在一年以上，完全可以滿足食品貨架期的要求。
【專利說明】一種低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于微膠囊制備領域，尤其涉及一種低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法。
【背景技術】
[0002]微膠囊技術(Microencapsulation),是微量物質包裹在聚合物薄膜中的技術,是一種儲存固體、液體、氣體的微型包裝技術。
[0003]具體來說，微膠囊技術是指將某一目的物(芯或內相)用各種天然的或合成的高分子化合物連續薄膜(壁或外相)完全包覆起來，而對目的物的原有化學性質絲毫無損，然后逐漸地通過某些外部刺激或緩釋作用使目的物的功能再次在外部呈現出來，或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保護芯材的作用，微膠囊的直徑一般為I?500 μ m，壁的厚度為0.5?150 μ m,目前已開發了粒徑在I μ m以下的超微膠囊。
[0004]微膠囊粒子在某些實例中擴大到0.25?1000 μ m。當微膠囊粒徑小于5 μ m時，因布朗運動加劇而不容易收集；當粒徑大于300 μ m時，其表面摩擦系數會突然下降而失去微膠囊作用。一般膠囊膜壁厚度為1-30 μ m。化妝品中用的多為32 μ m和180 μ m。超薄壁微膠囊膜壁厚度為0.01 μ m。國外微膠囊已用于遮蓋霜、保濕劑、口紅、眼影、香水、浴皂、香粉等中。微膠囊能夠提高產品的穩定性，防止各種組分之間的相互干擾。
[0005]微膠囊技術中常用的壁材有三類:①天然高分子材料，如:明膠、阿拉伯膠、蟲膠、紫膠、淀粉、糊精、蠟、松脂、海藻酸鈉、玉米朊，特點是無毒，穩定，成膜性好；②半合成高分子材料，如:縮甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素，特點是毒性小，粘度大，成鹽后溶解度增加，但易水解，不耐高溫，需臨時配制；③全合成高分子材料，如:聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯、聚醚、聚脲、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、環氧樹脂、聚硅氧烷，特點是成膜性好，化學穩定性好。
[0006]制備微膠囊的方法有物理法，噴霧干燥法、噴霧冷凍法、空氣懸浮法、真空蒸發沉積法、復凝聚法、多空離心法；物理化學法，水相分離法、油相分離法、囊心交換法、擠壓法、銳孔法、粉末床法；化學法，界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法、輻射包囊法。
[0007]但是噴霧干燥法、噴霧冷凍法、空氣懸浮法等加工方法耗能大，且對益生菌有較高致死率，形成也顆粒較大，難在液體中懸浮。這些原因造成益生菌微膠囊的成本增加，并微膠囊顆粒對食品性狀產生不利影響，限制了益生菌微膠囊在食品中應用的范圍。
【發明內容】
[0008]本發明實施例的目的在于提供一種低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，旨在解決現有微膠囊加工方法耗能大，對益生菌致死率高，微膠囊顆粒加入食品后出現的食品口感差的問題。
[0009]本發明實施例是這樣實現的，一種低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，該制備方法包括以下步驟:[0010]培養乳酸菌,菌液離心,懸浮菌泥；
[0011]菌泥與海藻酸鈉溶液攪拌乳化制備懸濁液；
[0012]碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化離心，收集顆粒；
[0013]收集的顆粒與殼聚糖混合，乳化離心收集顆粒；
[0014]無菌水懸浮洗滌微膠囊。
[0015]進一步、乳酸菌的培養方法為:配制MRS培養基，將乳酸菌按照3%?5%的接菌量，接在500mlMRS培養基，37 °C?42°C，培養12?24h。
[0016]進一步、菌液離心取菌泥,轉速在5000?8000r/min。
[0017]進一步、離心獲取菌泥后向菌泥中加入體積比50%?80%甘油I?3ml，甘油能用脫脂乳取代。
[0018]進一步、海藻酸鈉溶液的質量分數為2%?4%，菌泥與海藻酸鈉溶液的混合比例為體積比1: 5?10，攪拌乳化時間為15?30min，轉速為1000?5000r/min。
[0019]進一步、碳酸鈣懸濁液的制備方法為:碳酸鈣300?400目，配成質量分數為2?4%的懸濁液，調pH值到7.5?8.5。
[0020]進一步、碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化時間為15?30min，轉速1000?5000r/min ;高速攪拌，轉速為1000?5000r/min，加入鹽酸溶液的濃度為0.01?0.lmol/L,調至PH4.5?5.5，達到pH后繼續攪拌10?15min，并確使沒有碳酸鈣顆粒。
[0021]進一步、離心收集海藻酸鈉顆粒的轉速為3000?5000r/min,蒸懼水洗漆次數為2?3次。
[0022]進一步、殼聚糖顆粒的制備方法為:
[0023]收集的海藻酸鈉顆粒加到I %?3%的殼聚糖溶液中，溶液pH值3.0?4.0，高速攪拌乳化，轉速1000?5000r/min, 15?30min,制備殼聚糖顆粒；
[0024]離心收集顆粒，加入殼聚糖上清液，懸浮顆粒，轉速1000?5000r/min,加入0.01 ?ImoI/LNaOH 溶液調 pH 值 6.0 ?7.0。
[0025]進一步、無菌水洗滌次數為3次。
[0026]本發明提供低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法是在經典壁材海藻酸鈉和殼聚糖的基礎上，將加工工藝和所使用試劑進行了改進，低能耗、益生菌微膠囊顆粒小、活菌致死率低。此方法加工工藝的微膠囊顆粒直徑在10_6?10_8m，加到液體食品中可以形成膠體，實現懸浮不沉淀，不影響食品口感。益生菌高活力可以保持90?120天，添加保護劑后高活力可以保持半年以上，保持菌體活性可在一年以上，完全可以滿足食品貨架期的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明實施例提供的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，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以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0029]圖1示出了本發明提供的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法的流程。為了便于說明，僅僅示出了與本發明相關的部分。
[0030]如圖1所示，本發明實施例提供的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法包括以下步驟:
[0031]培養乳酸菌,菌液離心,懸浮菌泥；
[0032]菌泥與海藻酸鈉溶液攪拌乳化制備懸濁液；
[0033]碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化離心，收集顆粒；
[0034]收集的顆粒與殼聚糖混合，乳化離心收集顆粒；
[0035]無菌水懸浮洗滌微膠囊。
[0036]作為本發明實施例的一優化方案，乳酸菌的培養方法為:配制MRS培養基,將乳酸菌按照3%?5%的接菌量，接在500mlMRS培養基，37°C?42°C，培養12?24h。
[0037]作為本發明實施例的一優化方案，菌液離心取菌泥，轉速在5000?8000r/min。
[0038]作為本發明實施例的一優化方案，離心獲取菌泥后向菌泥中加入體積比50%?80%甘油I?3ml，甘油能用脫脂乳取代。
[0039]作為本發明實施例的一優化方案，海藻酸鈉溶液的質量分數為2%?4%，菌泥與海藻酸鈉溶液的混合比例為體積比1: 5?10,攪拌乳化時間為15?30min,轉速為1000 ?5000r/min。
[0040]作為本發明實施例的一優化方案，碳酸鈣懸濁液的制備方法為:碳酸鈣300?400目，配成質量分數為2?4%的懸濁液，調pH值到7.5?8.5。
[0041]作為本發明實施例的一優化方案，碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化時間為15?30min，轉速1000?5000r/min ;高速攪拌，轉速為1000?5000r/min，加入鹽酸溶液的濃度為0.01?0.lmol/L,調至PH4.5?5.5，達到pH后繼續攪拌10?15min，并確使
沒有碳酸鈣顆粒。
[0042]作為本發明實施例的一優化方案，離心收集海藻酸鈉顆粒的轉速為3000?5000r/min,蒸懼水洗漆次數為2?3次。
[0043]作為本發明實施例的一優化方案，殼聚糖顆粒的制備方法為:
[0044]收集的海藻酸鈉顆粒加到I %?3%的殼聚糖溶液中，溶液pH值3.0?4.0，高速攪拌乳化，轉速1000?5000r/min, 15?30min,制備殼聚糖顆粒；
[0045]離心收集顆粒，加入殼聚糖上清液，懸浮顆粒，轉速1000?5000r/min,加入
0.01 ?lmol/L NaOH 溶液調 pH 值 6.0 ?7.0。
[0046]作為本發明實施例的一優化方案，無菌水洗滌次數為3次。
[0047]下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0048]本發明實施例提供的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法包括以下步驟:
[0049]SlOl:培養乳酸菌,菌液離心,懸浮菌泥；
[0050]S102:菌泥與海藻酸鈉溶液攪拌乳化制備懸濁液；
[0051]S103:碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化離心，收集顆粒；
[0052]S104:收集的顆粒與殼聚糖混合，乳化離心收集顆粒；[0053]S105:無菌水懸浮洗滌微膠囊。
[0054]本發明實施例提供的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法以可懸浮兩歧桿菌濕微膠囊為例，以雙岐兩歧桿菌為芯材，制取可懸浮兩歧濕微膠囊。具體步驟為:
[0055]1.取10?25ml的菌液接到500ml滅完菌的MRS中，37°C恒溫培養12?24h。
[0056]2.轉速1000?5000r/min,離心取菌泥。
[0057]3.向菌泥中加入2ml體積比為50%?80%的甘油，作為菌體保護劑。
[0058]4.加入7?9ml生理鹽水懸浮菌泥。
[0059]5.高速攪拌下，轉速1000?5000r/min，按照體積比1: 5加入到質量分數為2%?4%的海藻酸鈉溶液中，乳化15?30min。用lmol/1的NaOH溶液調pH值到7.5?
8.5。
[0060]6.將200?400目碳酸鈣配成質量分數為2%?4%的懸濁液，用0.01?lmol/1的NaOH溶液調pH值到7.5?8.5。然后緩緩加入到5得到的海藻酸鈉溶液中，攪拌乳化15 ?30min，轉速 1000 ?5000r/min。
[0061]7.保持高速攪拌，緩緩加入0.01?0.lmol/L的鹽酸溶液，至液體顆粒形成，溶液中不再有碳酸鈣粉末，PH值為5.0，5?IOmin內不再升高。
[0062]8.離心收集顆粒,棄掉上清液,轉速3000?5000r/min。
[0063]9.振散顆粒，加入到配制好的質量分數為2%?4%殼聚糖溶液中，高速乳化20?30min，轉速 1000 ?5000r/min。
[0064]10.離心收集所制微膠囊，加入少量無菌水懸浮后，調pH值到6.0?7.0。
[0065]用無菌水沖洗微膠囊三次，用生理鹽水浸泡，短期4°C保存；或者真空凍干，長期-80°C保存。
[0066]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，該生產方法包括以下步驟: 培養乳酸菌，菌液離心，懸浮菌泥； 菌泥與海藻酸鈉溶液攪拌乳化制備懸濁液； 碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化離心，收集顆粒； 收集的顆粒與殼聚糖混合，乳化離心收集顆粒； 無菌水懸浮洗滌微膠囊。
2.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，乳酸菌的培養方法為:配制MRS培養基，將乳酸菌按照3%?5%的接菌量，接在500mlMRS培養基，37°C?42°C，培養12?24h。
3.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，菌液離心取菌泥，轉速在5000?8000r/min。
4.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，離心獲取菌泥后向菌泥中加入體積比50%?80%甘油I?3ml，甘油能用脫脂乳取代。
5.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，海藻酸鈉溶液的質量分數為2%?4%，菌泥與海藻酸鈉溶液的混合比例為體積比1: 5?10，攪拌乳化時間為15?30min，轉速為1000?5000r/min。
6.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，碳酸鈣懸濁液的制備方法為:碳酸鈣300?400目，配成質量分數為2?4%的懸濁液，調pH值到7.5?8.5。
7.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，碳酸鈣懸濁液與菌泥海藻酸鈉懸濁液乳化時間為15?30min，轉速1000?5000r/min ;高速攪拌，轉速為1000?5000r/min，加入鹽酸溶液的濃度為0.01?0.lmol/L，調至PH4.5?5.5，達到pH后繼續攪拌10?15min，并確使沒有碳酸鈣顆粒。
8.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，離心收集海藻酸鈉顆粒的轉速為3000?5000r/min，蒸餾水洗滌次數為2?3次。
9.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，殼聚糖顆粒的制備方法為: 收集的海藻酸鈉顆粒加到I %?3%的殼聚糖溶液中，溶液pH值3.0?4.0，高速攪拌乳化，轉速1000?5000r/min, 15?30min,制備殼聚糖顆粒； 離心收集顆粒，加入殼聚糖上清液，懸浮顆粒，轉速1000?5000r/min,加入0.01?lmol/L NaOH 溶液調 pH 值 6.0 ?7.0。
10.如權利要求1所述的低耗能制取可懸浮乳酸菌濕膠囊的生產方法，其特征在于，無菌水洗滌次數為3次。
【文檔編號】A23L1/29GK103431379SQ201310337653
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】胡耀輝, 樸春紅, 魏勝寧, 于寒松, 劉俊梅, 王玉華, 代偉長 申請人:吉林農業大學