饲料用益生菌微胶囊及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种益生菌胶囊产品及其应用，属于微生物饲料添加剂技术领域。
【背景技术】
[0002] 乳酸菌类微生态饲料添加剂是抗菌药物的替代品中重要的一种。乳酸菌是肠道正 常菌群中有益菌的杰出代表之一，具有重要的生理和保健功能：它可以拮抗病原微生物，调 节动物消化道微生物区系平衡：活化免疫系统，增强免疫力，防止多种疾病和不良反应的发 生；抑制肿瘤的发生，保护动物健康；合成营养物质，产生消化酶类，提高动物消化酶的活 性，改善维生素的代谢，中和肠毒素，降低胺、氨等有害物质的产生等。然而，乳酸菌在生长 过程中不形成芽抱，抗逆性较差，对外界环境，如氧、水分、高温、机械挤压、热激及胃酸等都 非常敏感，在实际的应用中难以保证有效的活菌存活数量。因此，如何筛选出优良的乳酸菌 种并延长其商品活性，一直是世界各地乳酸菌生产厂商的研发重点。
[0003] 微胶囊技术是保护菌体活力最为有效和实用的方法之一。将乳酸菌进行微胶囊 化，可以将菌体与外界的不良环境分开，免受饲料中微量元素损害，减缓制粒过程中温度和 压力的影响；形成固体颗粒，利于在预混料中的均匀分布，也有利于储存和运输：采用肠溶 性壁材后，还能保证尽可能多的菌体到达肠道，真正起到保健和治疗的功效。
[0004] 如：专利CN1613455中公开了一种采用三层保护层包被的益生菌微胶囊；专利 CN1569043中公开了一种采用海藻酸钠、氯化钙为壁材进行流化床喷雾包被制成的乳酸 菌微胶囊。上述专利在一定程度上提高了益生菌或乳酸菌的存活率，但不可避免的是， CN1613455中氢化油脂温度超过55°C，会对芯材内部的乳酸菌造成损伤，同时外层的控释 包衣材料，使乳酸菌在肠道中不能快速地释放，会导致一部分乳酸菌被排出体外，降低乳酸 菌的利用率。CN1569043中采用海藻酸钠作为壁材，是目前微胶囊包被中经常使用的，但海 藻酸钠本身持水能力差，由海藻酸钠包被的微胶囊凝胶易于失水硬化破裂，此外海藻酸钠 包被的微胶囊不耐胃酸，使微胶囊过胃能力差。名称为一种含有多层微胶囊乳酸菌的乳酸 菌粉的制备方法，专利申请号为：201310743621. 4,发明属于营养保健食品技术领域，尤其 涉及一种含有胶原肽和多层微胶囊乳酸菌的乳酸菌粉的制备方法，其特征在于：将海洋鱼 皮胶原低聚肽粉20份~30份，柠檬酸5份~20份与多层微胶囊乳酸菌粉40份~50份混 合搅拌。本发明的有益效果是，可使益生菌在人体胃肠中定植生长繁殖，它可改善胃肠环 境，可杀灭多种有害病菌和有害微生物，它可在人体内生产出各种消化酶，能够帮助消化吸 收，强壮身体。一种乳酸菌微胶囊及其制备方法和用途，【申请号】200810135259. 1，该发明 也公开了一种乳酸菌微胶囊及其制备方法和用途。该乳酸菌微胶囊是由外层壁材、冻干保 护剂和乳酸菌组成。本发明还提供了该乳酸菌微胶囊的制备方法及其作为饲料添加剂的用 途。本发明的乳酸菌微胶囊可有效保护芯材内的乳酸菌，延长乳酸菌在室温条件下的存活 时间，提高乳酸菌对饲料中金属离子的耐受性；另外，该乳酸菌微胶囊耐胃酸性好，在肠 道内可迅速崩解，释放出乳酸菌，从而真正提高乳酸菌的利用率，起到平衡肠道微生态环 境抑制病原菌生长，保证动物的肠道健康，降低动物肠道的发病率等作用。
[0005] 大北农公司申请的名称为《饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺及其微胶囊与应用和预 混料》的发明，【申请号】201110415081. 8,发明公开一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺及其 微胶囊与应用和预混料。本发明通过利用在低温下能够快速形成玻璃化保护状态海藻糖、 乳糖等和谷氨酸钠、硫酸锰、甘油和聚乙烯吡咯烷酮作为主要壁材成分，采用特殊的超生波 喷雾干燥设备，采用超声波喷嘴进行雾化，利用真空和保护性气体氮气等在常温下进行干 燥，避免了低温冻干的低温和高温喷雾干燥的高温对乳酸菌活性的影响，菌存活率能够达 到90%以上。工艺实现了乳酸菌在常温下进行干燥，且制备工艺便于控制、制得的产品贮 藏期长，能够大幅度延长产品的贮藏时间。其中涉及一种涉及超声波喷雾干燥设备在专利 2011205033111 中披露。
[0006] 综上所述，现有的微胶囊包被技术或者在其实施过程中会对乳酸菌产生较大的破 坏作用，或者制成的微胶囊对胃部环境的耐受性较差，这些都不利于微胶囊产品的产业化 和应用。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种益生菌微胶囊产品，由壁材、植物乳杆菌、水苏糖、羊肚 菌酶解粉组成。
[0008] 对益生菌微胶囊产品进行包被的方法如下：将经发酵罐发酵培养后的益生菌发酵 液中添加发酵液质量3-5 %的水苏糖和5-8%的羊肚菌酶解粉，然后发酵液与壁材溶液混 合，得混合溶液；采用超声波真空喷雾干燥的方法，一级真空干燥，二级惰性保护气体加震 动流化床干燥，对益生菌进行微胶囊包被。
[0009] 所述壁材溶液的组成如下：酶解大豆分离蛋白4-10%、壳聚糖0. 5-1%、普鲁兰多 糖0. 2-0. 5%、黄原胶0. 2-1 %、卡拉胶0. 1-0. 5%、甘油0. 5-2%、海藻糖0. 2-0. 5%，余量为 蒸馏水；上述均为重量体积百分比。
[0010] 按上述组成独立称取各种组分，混合于蒸馏水中加热溶解，pH自然，完全溶解后冷 却至室温，即得所述壁材溶液。
[0011] 所述酶解大豆分离蛋白的制备方法如下：配制浓度为10-13%的大豆分离蛋白溶 液，加热到30-45°C，调整pH到3-5,加入大豆分离蛋白重量0. 1-1 %的酸性蛋白酶，保温酶 解0. 5-1. 5小时，酶解后溶液喷雾干燥获得酶解大豆分离蛋白。
[0012] 所述羊肚菌酶解粉的制备方法如下：
[0013] (1)羊肚菌子实体干燥粉碎；
[0014] (2)水溶均质：将粉碎后的羊肚菌子实体加入不锈钢筒中，加入子实体质量3-6倍 的水，浸泡3-5小时，然后将此羊肚菌子实体液通过胶体磨，胶体磨操作条件为：调整胶体 磨定子与转子的间隙为〇. 5-1微米，胶体磨流量为0. 4-1吨/小时；
[0015] (3)升温酶解：将经过胶体磨处理的羊肚菌子实体液转移到不锈钢酶解罐中 加热到50-60°C，调整pH到4. 5-6. 0,加入羊肚菌子实体重量0. 05-0. 1 %的纤维素酶、 0. 01-0. 1%的β-葡聚糖酶、0.01-0. 1%的蛋白酶，保温酶解0.5-1. 5小时，酶解过程中不 断搅拌；
[0016] (4)干燥：酶解后的醪液过滤后干燥获得羊肚菌酶解粉。
[0017] 所述植物乳杆菌优选菌株tlj-2014,该菌株已于2014年7月2日保藏于中国 微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC，地址为：中国北京市朝阳区北 辰西路1号院3号，邮编：100101)，保藏编号为CGMCC NO. 9405,分类命名为植物乳杆菌 (Lactobacillus plantarum)〇
[0018] 本发明中植物乳杆菌tlj-2014菌株特点如下：在显微镜下观察，该菌株为短杆 状，革兰氏染色呈阳性，无鞭毛，不产芽孢；在固体培养基上，该菌菌落为白色，表面光滑，致 密，形态为圆形，边缘较整齐。
[0019] 理化特征为：过氧化氢酶（_)，明胶液化（_)，吲哚实验（+)，运动性（_)，发酵产气 (_)，亚硝酸盐还原（_)，发酵产气（_)，产硫化氢气体（_)，pH4. OMRS培养基中生长（+)。
[0020] 本发明植物乳杆菌tlj-2014采用下述流程进行选育：
[0021] 原始出发菌种一试管活化一硫酸二乙酯（DES)诱变一亚硝基胍（NTG)诱变一等离 子体诱变一平板初筛一摇瓶复筛一传代稳定性试验。
[0022] 本发明所采用的出发菌株在MRS葡萄糖培养基中，其乳酸的生产速率为I. 5g/L/ d，当培养基pH为3. 5时几乎停止生长。出发菌株为李政采集于宁夏盐池县育肥羊场的青 储饲料，采集时间2013年9月15日。
[0023] 为了提高其乳酸生产速率、耐酸能力和亚硝酸盐的分解速率，依次采用DES和NTG 技术对该菌种进行诱变，诱变后菌株采用MRS碳酸钙平板进行初筛，然后采用500mL摇瓶发 酵，生物传感器分析仪对高产菌进行复筛，选育优良的植物乳杆菌菌株，然后做传代实验， 评价其遗传稳定性。
[0024] 植物乳杆菌tlj-2014遗传稳定性结果表明：经过连续传代十次，各项性能指标都 比较稳定，遗传性较好，性状没有回复，因此把植物乳杆菌tlj-2