一种益生菌脂性混悬液滴剂及其制备方法_2

文档序号:9926006阅读:来源:国知局
,我们选用葵花籽植物油作为主要分 散介质。但益生菌在纯葵花籽油中,是完全不能分散的,它会完全沉淀于包装容器底部,在 产品货价期内,会在底部结块,即使激烈摇动,其块状聚集体很难再均匀均匀分散于葵花籽 油中。
[0042]要使悬浮体的达到沉积平衡,有相对的动力稳定效果,升高温度,高强度机械粉碎 分散相,并加入表面活性剂是最有效的手段,但对活性微生物制剂而言,这三种方法任何一 种都为导致益生菌活性损失殆尽。但影响沉积平衡的因素有很多,诸如,分散相与分散介质 的表明性质(包括表面积和表面张力):分散相表面积越大其自由焓就越高,越不稳定,因任 何系统都会趋向于降低自由焓。自由焓越低,系统就越稳定,但其表面积就越小,分散相聚 集成的颗粒就越大,就越易沉积。分散相与分散介质表面张力越大,两者越不易铺展湿润, 就越易沉积,反之就不易沉积;分散介质相对密度:两者密度越相近,分散相越易稳定悬浮; 反之就越易沉积或上浮;分散介质粘度:粘度越高,分散相越不易沉积;溶剂化层的形成(胶 体溶液和混悬液都会有这种现象):根据DLVO理论,溶剂化层的形成是对抗分散相聚集的机 械阻力。其他还有范德华力、双电层效应、分散相的表面电势等,都是影响沉积平衡的因素, 但后几种因素是胶体溶液的现象,本专利不考虑。
[0043]表面性质因素考虑
[0044] 益生菌与水之间表面张力较小,两者能很好的铺展湿润,其与植物油之间表面张 力就很大。理论上要使益生菌在油中能均匀分散,必须其间加入一种表面活性剂作为分散 剂。因系统趋向降低表面自由焓,表面活性剂的亲水基团与益生菌界面之间表面张力相对 较小(因水在益生菌表面能铺展湿润),可降低表面张力,即降低表面自由焓,这样就更易形 成溶剂化层。表面活性剂亲脂基团与分散介质之间表面张力相对较小,易于结合,降低表面 张力,即降低表面自由焓,更有利于悬浮系统的稳定。但众所周知,通常绝大部分表面活性 剂都会显著降低益生菌的存活率。因此我们考虑选择一种既能与植物油混溶,且相对分子 量较小,能与益生菌之间的表面张力较小(能铺展湿润),又是有益健康的食品原料,我们选 择了辛癸酸甘油酯(MCT)或溶解有蔗糖單甘酯的辛癸酸甘油酯(MCT)溶液,其与益生菌之间 能铺展湿润。这是选用辛癸酸甘油酯有益于益生菌悬浮的影响因素之一。
[0045] 辛癸酸甘油酯(MCT)和蔗糖單甘酯这两种都是食品原料,其中蔗糖單甘酯其实是 一种HLB值较低的表面活性剂,加入分散介质中,能更有助于降低分散相与分散介质的表面 自由焓,有助于形成溶剂化层。更有助于分散相均匀分散于分散介质中。从另一方面说,也 就是降低了分散相的聚集力。其中辛癸酸甘油酯是一种有益健康的食用油脂,它不像长链 脂肪酸要在肠道的上皮细胞里重新与甘油结合成甘油三酯,再参与形成乳糜微粒。它可经 门静脉直接进入肝脏。所以中链脂肪酸在人体内的吸收速度很快。一般脂肪在人体内需要3 ~4个小时才可完成消化过程,而中链脂肪酸只需几分钟就能直接从肠道上皮细胞吸收,再 通过肝门静脉进入血液循环加以利用。由于中链脂肪酸在转运时不需要与其他脂类物质形 成乳糜微粒,也不易与蛋白质结合形成脂蛋白。因此,它们不仅不会升高血液中的胆固醇水 平,还具有降低胆固醇,对降低血脂及多种慢性疾病有一定的调节作用。由于中链脂肪酸的 碳链比较短,在没有发生延长碳键的代谢反应前,就被水解利用,所以,它们不能被当作脂 肪细胞的结构材料使用,也就不会导致脂肪摄入过多问题。
[0046]相对密度因素考虑
[0047]由于葵花籽油相对密度较低,约0.86~0.88g/ml,而辛癸酸甘油酯的相对密度较 高,为0.95 ~0.96g/ml。
[0048]根据斯托克斯沉降公式:v=[2(P-P0)r2/9ri] · g。
[0049] 式中v为粒子的沉降速度,P和PO分别为粒子与介质的密度,r为粒子的半径,η为介 质的黏度,g为重力加速度。
[0050] 由式可以看出,就沉降粒子而言,分散介质密度越大,即分散介质与分散相密度相 差越小,其沉降速度就越慢,葵花籽油与辛癸酸甘油酯组合,作为益生菌混悬液的分散介 质,其相对密度比单用葵花籽油作为分散介质的相对密度升高很多,更能降低分散相沉降 速度,有益于益生菌在油中的混悬液,形成动力稳定性。这是选用辛癸酸甘油酯有益于益生 菌混悬浮的影响因素之二。
[0051] 溶剂化层的形成因素考虑
[0052] 由于辛癸酸甘油酯(MCT)与益生菌界面能形成铺展湿润,我们制备过程中先用部 分辛癸酸甘油酯(MCT)与益生菌混合,使之形成溶剂化层,再加入植物油油,在这样植物油 与辛癸酸甘油酯组合的分散介质中,在一定程度上,降低了益生菌与分散介质之间的表面 张力,降低了界面自由焓,也即降低了分散相聚集力,也是有益于形成益生菌在油中的混悬 液形成动力稳定性。而在辛癸酸甘油酯(MCT)加入蔗糖单甘脂,则更有益于形成溶剂化层, 混悬液动力稳定性效果可进一步提高。这是选用辛癸酸甘油酯有益于益生菌悬浮的影响因 素之三。
[0053]分散介质粘度因素考虑
[0054]不考虑粘度因素,从理论上看,应该用单一辛癸酸甘油酯(MCT)作为分散介质。因 辛癸酸甘油酯(MCT)密度高,可以降低分散相的沉降速度。但由于辛癸酸甘油酯(MCT)粘度 远小于葵花籽油。按斯托克斯定律,分散相粒子的沉降速率与摩擦力有很大关系。
[0055] 其粒子沉降摩擦力为:f = 63irir dx/dt
[0056] 其中η为分散介质粘度,r为粒子半径,dx/dt为沉降速率。
[0057] 由式可知,分散相在分散介质中的瞬间下降微分速率与粘度成反比。如果摩擦力 固定,升高粘度就能降低沉降速率dx/dt。
[0058]再看斯托克斯沉降公式:
[0059] v=[2(p-P0)r2/9n] · g,其中分散介质粘度与粒子平均沉降速度也成反比。
[0060] 由式可知,提高分散介质粘度,就能降低分散相粒子沉降速度。
[0061] 因此,在分散介质密度和粘度之间,有一个平衡域,在此平衡域下,能取得最小的 粒子沉降速率或平均沉降速度。
[0062] 经大量实验研究结果表明,当葵花籽油/MCT在2.28~2.42范围内,再结合考虑完 善其他对益生菌分散悬浮的影响因素,能取得相对显著的益生菌在油中混悬液形成动力稳 定性的效果。
[0063] 我们研究过程中发现,加入蔗糖單甘酯对益生菌起始浓度有一定影响(与不加蔗 糖單甘酯相比,活菌含量约降低20%左右),但对保存期的益生菌稳定性基本没有影响。加 入蔗糖單甘酯在一定程度上能增加系统的溶剂化效应。使沉降在包装容器下部的益生菌粒 子更为松散。
[0064] 研发过程中,考虑更进一步提高益生菌存活率,添加适量维生素 E。在保质期内,有 益于益生菌存活率的稳定性。
[0065] 产品的质量指标除活菌含量外,我们用物理化学中混悬液稳定性的指标:"浓度降 半高度"作为量化表示益生菌混悬液动力稳定性指标。因很难从制剂包装容器中,准确地从 上至下,在不同高度部位取样测定益生菌活菌浓度。我们即观察在直径1.8cm,体积为IOml 的圆形玻璃小瓶中,混悬液存放一定时间,从上往下观察,从溶液不透明(即出现益生菌微 粒)开始,至小瓶底部的高度范围内,设定此范围内益生菌活菌浓度是由稀到浓线性分布。 则从溶液不透明(即出现益生菌微粒)开始,至小瓶底部高度的一半,即可以确认为"浓度降 半高度"。
【具体实施方式】
[0066] 本发明公开了一种益生菌脂性混悬液滴剂及其制备方法,益生菌滴剂制品种主要 成分的具体见下表1。
[0067] 表1:每100mL产品中各组分用量为:
L〇〇69」Sd比所述的益生菌粉应是口」用十食品的益生菌,口」以是1.双歧杆菌属6柙,2.乳杆 菌属14种,3.链球菌属1种。配比所述的益生菌粉的规格(活菌含量),可以是任意规格。益生 菌用量,原则上可以按所需益生菌浓度任意添加,但在〇. 〇 Ig~2.4g范围内,可使制备所得 的产品的活菌数与添加量相差不会很大(减少益生菌活菌损失,可降低生产成本)。配比所 述的植物油可以是葵花籽油,大豆油、橄榄油、玉米油和亚麻籽油,其中葵花籽油为最佳选 用的植物油。配比所述的中链酸甘油酯可以是辛癸酸甘油酯(MCT),癸酸甘油酯(MCT)、月桂 酸甘油酯,其中辛癸酸甘油酯为最佳选用。
[0070] 具体制备步骤是:
[0071] 1.配料前先将配料锅及与灌装机相连的管道、菌粉锅及与配料锅相连的软管灭 菌,并先后用经无菌过滤(HEAP过滤装置)的热风,冷风干燥(确保锅内无一点水分),冷至室 温(30°C以下)。
[0072] 2.按处方称量中链酸甘油酯、植物油、蔗糖單甘酯、维生素 E、菌粉。备用。
[0073] 3.将按方称量的中链酸甘油酯和蔗糖單甘酯(蔗糖單甘酯也可不加)投入带搅拌 受压夹套锅配料锅中。将按方称量的植物油投入另一个带搅拌受压夹套锅配料锅中,分别 加盖密封,夹套蒸汽加热。
[0074] 4.分别将两个灭菌锅夹套蒸汽加热升温,稍开放气阀放掉锅内空气后关闭阀门, 使温度升至121°c,保
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