一种微囊化微生态制剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种微囊化微生态制剂及其制备方法，该微囊化微生态制剂以重量份数计，包括以下组分：乳酸菌液107～1011CFU/份；β?环糊精20～40份；PEG400 1～5份；海藻糖0.1～5份；微晶纤维素5～20份；海藻酸钠0.1～5份；玉米淀粉20～40份；植物油5～20份；有机溶剂15～30份。本发明采用PEG400、海藻糖、β?环糊精制作包合物，使得有益微生物先以分子状态处于保护膜内，再聚集在β?环糊精形成的结构致密的包合物内；再采用海藻酸钠和植物油进行双层微囊化处理，获得微囊化微生态制剂，能够使制剂到达肠道后释放，避免有益微生物在胃中释放而受到破坏，提高了有益微生物的存活率。
【专利说明】
一种微囊化微生态制剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及动物饲料添加技术领域，尤其涉及一种微囊化微生态制剂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 动物微囊化微生态制剂是根据微生态平衡理论、微生态失调理论、微生态营养理 论和微生态防治理论选用动物体内正常微生物成员及其促进物质经特殊加工工艺制成；用 于调节动物机体微生态平衡，具有直接通过增强动物对肠内有害微生物的抑制作用或通过 增强非特异性免疫功能来预防疾病，从而促进动物生长或提高饲料转化率的一类药物或饲 料添加剂。由于它是由正常菌群微生物所制成的生物制品，因此，又称为活菌剂或生理菌 苗。
[0003] 微囊化微生态制剂以其无毒副作用、无耐药性、无残留、成本低、效果显著、不污染 环境等特点，逐渐得到广大养殖界同仁的首肯。微囊化微生态制剂的作用机制主要包括：
[0004] (1)竞争性粘附：通过在肠道结合位阻效应，形成生物保护膜，保护人和动物免受 致病微生物的侵害。
[0005] (2)抗菌效应:乳酸菌发酵产生的乳酸降低肠道pH值，阻止病原菌生长，产生类细 菌素能够灭杀致病菌。
[0006] (3)激活免疫功能:微囊化微生态制剂菌株能影响宿主天然免疫、体液和细胞免疫 系统，提高肠道抗体水平和巨噬细胞活性，增强机体免疫功能。
[0007] (4)改善消化能力:微囊化微生态制剂菌株可以刺激小肠绒毛的生长，增大营养吸 收面积，提高食物或饲料消化水平。
[0008] 我国1994年农业部批准使用微囊化微生态制剂的品种有:蜡样芽孢杆菌、枯草芽 孢杆菌、粪链球菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、乳链球菌等，其中大部分也属于乳酸菌类。
[0009] 尽管微囊化微生态制剂的功效已经被广泛证明和接受;但是，普通活菌体微囊化 微生态制剂仍然存在以下几个问题：
[0010] (1)受环境条件(温度、水分、酸碱度等)的影响，其有效成份易失活，从而降低使用 效果。
[0011] (2)微囊化加工过程，饲料调制和造粒的高温过程使大量的活菌致死。
[0012] (3)饲料中添加的或在治疗过程使用的抗生素和化学合成抗菌剂，对微囊化微生 态制剂同样具有杀灭或抑制作用。
[0013] (4)不能有效抵抗人或动物消化道中的盐酸或胆汁等环境的作用，在肠道的定植
[0014] 微囊技术是提高益生菌活性的一种有效方法，将益生菌包埋与保护性结构中，能 够增强它们对外界不良环境的抵抗能力，有利于使其顺利通过胃到达肠道，在肠道发挥其 有益作用。目前技术多采用双层包膜，可一定程度地解决有益菌对温度的敏感性，但效果还 有待提尚。
【发明内容】
[0015] 本发明提供了一种微囊化微生态制剂及其制备方法，该微囊化微生态制剂不仅可 提高有益微生物在加工过程中的稳定性，还能确保其在运输、储存和饲料加工过程免受高 温、高热等环境的破坏，提高产品在应用之前的活菌数，同时可以使有益微生物顺利通过胃 到达肠道，在肠道定植发挥有益作用。
[0016] 本发明提供了一种微囊化微生态制剂，以重量份数计，包括以下组分： 乳酸菌液 107~l.0nCFUAih β-环糊精 20~40份; PEG400 1~5 份； 海藻糖 0.1~5份；
[0017]微晶纤维素 5~20:份; 海藻酸钠 0.1~5份； 玉米淀粉 20~40份； 植物油 5~20份； 有机溶剂 15~30份。
[0018] 作为优选，所述的微囊化微生态制剂，以重量份数计，包括以下组分： 乳酸菌液 107~109CFUA分； β-环糊精 30~40份; PEG400 卜3 份； 海藻糖 1~5份；
[0019] 微晶纤维素 5~10份； 海藻酸钠 0.1~1汾； 玉米淀粉 20~40份; 植物油 5~20份； 有机溶剂 15~30份。
[0020] 更优选，所述的微囊化微生态制剂，以重量份数计，包括以下组分： 乳酸菌液 109CFU/份； β-环糊精 40份； PEG400 3 份； 海藻糖 5份；
[0021] 微晶纤维素 1〇份； 海藻酸钠 ?.5份； 玉米淀粉 30份； 植物油 10份； 有机溶剂 30份。
[0022]上述乳酸菌液是乳酸菌培养发酵所得的菌液，不经过特殊处理，直接用于制备包 合物，可减少菌体的死亡率。
[0023]作为优选，所述的植物油为氢化棕榈油。
[0024]优选地，所述有机溶剂为无水乙醇。
[0025]本发明还提供了所述微囊化微生态制剂的制备方法，包括：
[0026] (1)将乳酸菌液、PEG400和海藻糖混合后，与β-环糊精进行球磨混合，获得乳酸菌 的β-环糊精包合物；
[0027] (2)所述包合物经低温真空干燥、粉碎后，与微晶纤维素、玉米淀粉进行混合，再经 海藻酸钠水溶液喷淋进行抛丸造粒，获得微球颗粒；
[0028] (3)所述微球颗粒经低温真空干燥后，用植物油进行底喷包衣，得到微囊化微生态 制剂。
[0029]普通包合物只使用β_环糊精，本发明方法还加入了 PEG400和海藻糖，可在分子状 态下在每个益生菌周围形成保护膜，获得高稳定性的包合物。
[0030] 包合物的制作配方对有益微生物的稳定性具有很重要的作用，使用海藻糖和 PEG400,可以使有益微生物在分子状态下受到保护，包合物的配比直接决定了包合的效果， 包合物成分过低，包合不完全，包合物成分过高，有益微生物含量偏低，影响应用效果。
[0031] 以包合物为芯材，在其外层应用海藻酸钠和植物油对包合物进行双层微囊化处 理，获得微囊化微生态制剂产品;海藻酸钠和植物油的联合保护，能够使微囊化微生态制剂 到达肠道后释放，避免有益微生物在胃中释放而受到破坏，提高了有益微生物的存活率。
[0032] 常规方法中，使用海藻酸钠时，直接与其他原料混合，然后造粒;而本发明方法使 用海藻酸钠喷淋，利用海藻酸钠成膜特性，使海藻酸钠分散更均匀，提高颗粒结构的致密， 提高严酷环境对有效成分的破坏。
[0033]作为优选，步骤（1)中，球磨的转速为150~200转/分钟。转速过快，容易引起物流 飞扬，转速过低，包合物包合不完全，后续加工过程和成品应用过程中有效成分损失大。 [0034]作为优选，步骤(2)中，所述低温真空干燥的温度为35~40°C ;粉碎过程中，也在35 ~40°C条件下进行粉碎;粉碎后的粉末过60目筛。
[0035]优选地，步骤(2)中，所述抛丸造粒采用的喷淋液为质量分数为0.2%的海藻酸钠 水溶液。
[0036] 所述抛丸造粒的条件为:转速为10~20Hz，雾化压力为0.1~0.2MPa，蠕动栗流速 为20~30r/min。
[0037]优选地，所述微球颗粒的粒径为30目。
[0038]步骤(3)中，所述低温真空干燥的温度为35~40°C ;所述的底喷包衣在旋流流化床 内进行。其中，作为优选，底喷包衣的条件为:进风温度为30~40°C，出风口为30~40 °C，雾 化压力为0.1~〇.2MPa，包膜液流速为15~25r/min。
[0039] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0040] (1)本发明采用PEG400、海藻糖、β-环糊精制作包合物，使得有益微生物先以分子 状态处于保护膜内，再聚集在环糊精形成的结构致密的包合物内；再采用海藻酸钠和植 物油进行双层微囊化处理，获得微囊化微生态制剂，能够使制剂到达肠道后释放，避免有益 微生物在胃中释放而受到破坏，提高了有益微生物的存活率。
[0041 ] (2)本发明首次将包合物应用于微囊化微生态制剂的加工，采用特殊的芯材和包 材配方，通过包合技术，微丸造粒和底喷包衣技术获得微囊化微生态制剂，该制剂不仅避免 了有效成分在加工储存运输和饲料加工过程中的损失，而且能保护有效成分，有效避免胃 酸和各种酶的破坏和分解，顺利到达肠道定植发挥有益作用，有效解决了有益菌加工和应 用过程中极易失活导致的利用率极低的难题。
[0042] (3)本发明微囊化微生态制剂粒度分布好，流动性，易于产业化应用。
[0043] (4)本发明微囊化微生态制剂可直接与饲料混合喂食，饲料加工过程损失较少。
[0044] (5)本发明先用海藻酸钠制作微球颗粒，然后再进行植物油脂包衣的双层包膜工 艺，是目前微囊化微生态制剂保护工艺中独创的。
【具体实施方式】
[0045] 1、保留率和溶出率的测定方法：
[0046]将获得的微囊化微生态制剂置于严酷条件下（60°C处理24h)保存，检测处理前后 微生态制剂的乳酸菌数量，计算保留率，保留率=(处理后活菌数量/初始活菌数量）χ 100%〇
[0047]获得的微生态制剂进行溶出度的测定，检测方法为：
[0048] (1)调节溶出度测定仪的温度为37°C，转速为100r/min，在溶出杯内倒入人工配制 的模拟胃液，开启机器，等温度稳定后，备用；
[0049] (2)取4g微生态样品(精确到0.0002)，放入步骤(1)中调试好的溶出度测定仪的溶 出杯内，分别于111、21 1、411、811后进行取样检测，计算溶出率；
[0050] 溶出率的计算公式为:溶出率=(溶出含量/初始含量）X100%。
[0051] 2、枯草芽孢杆菌液来自江苏绿科生物技术有限公司，批号为20150811;嗜酸乳杆 菌液来自江苏绿科生物技术有限公司，批号为20150953。
[0052] 实施例1
[0053] 一种微囊化微生态制剂，包括以下组分和用量：
[0054]枯草芽孢杆菌液108CFU/份、β-环糊精40份、PEG400 3份、海藻糖5份、微晶纤维素 10份、海藻酸钠1份、玉米淀粉30份、氢化棕榈油10份、无水乙醇30份。
[0055]上述微囊化微生态制剂的制备方法为：
[0056] (1)取上述用量的枯草芽孢杆菌液、PEG400和海藻糖进行混合，与β-环糊精进行球 磨混合，转速为200转/min，获得包合物；
[0057] (2)所述包合物在35°C的条件下进行干燥、粉碎，过60目筛，再与微晶纤维素、玉米 淀粉进行混合，然后以质量分数为0.2%的海藻酸钠水溶液为喷淋液，进行抛丸造粒，控制 转速15Hz，雾化压力0.15MPa，蠕动栗流速控制在30r/min，得到30目的微球颗粒；
[0058] (3)所述微球颗粒在35°C的条件下进行干燥，然后以氢化棕榈油的无水乙醇溶液 为包膜液进行底喷包衣，进风温度35°C，出风38°C，雾化压力0.15MPa，流速20r/min，得到微 囊化微生态制剂。
[0059]测定上述微囊化微生态制剂的保留率为85.18%，胃液溶出率为9.36% .
[0060] 实施例2
[0061] -种微囊化微生态制剂，包括以下组分和用量：
[0062] 嗜酸乳杆菌液107CFU/份、β-环糊精20份、PEG400 5份、海藻糖5份、微晶纤维素10 份、海藻酸钠5份、玉米淀粉30份、氢化棕榈油20份、无水乙醇30份。
[0063]上述微囊化微生态制剂的制备方法为：
[0064] (1)取上述用量的嗜酸乳杆菌液体、PEG400和海藻糖进行混合，与β-环糊精进行球 磨混合，转速150转/min，获得包合物；
[0065] (2)所述包合物在35°C的条件下进行干燥、粉碎，过20目筛，再微晶纤维素、玉米淀 粉进行混合，然后以质量分数为0.2%的海藻酸钠水溶液为喷淋液，进行抛丸造粒，控制转 速15Hz，雾化压力0.15MPa，蠕动栗流速控制在30r/min，得到30目的微球颗粒；
[0066] (3)所述微球颗粒在35°C的条件下进行干燥，然后进行底喷包衣，进风温度35°C， 出风38°C，雾化压力0.15MPa，以氢化蓖麻油的无水乙醇溶液为包膜液，流速20r/min，得到 微囊化微生态制剂。
[0067]测定上述微囊化微生态制剂的保留率为86.25%，胃液溶出率为10.45%。
[0068] 实施例3~7
[0069] 除以下表格呈现的参数外，其他内容与实施例1相同，制备获得微囊化微生态制 剂;具体内容和结果，如表1所示。
[0070] 表1不同制备方法获得的微囊化微生态制剂在严酷条件下的保留率和胃液溶出率
【主权项】
1. 一种微囊化微生态制剂，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分： 乳酸菌液IO7~IO11CFU/份； β-环糊精 20~40份； PEG400 卜5 份； 海藻糖 0.1~5份； 微晶纤维素 5~20份； 海藻酸钠 0.1~5份： 玉米淀粉 20~40份； 植物油 5~20份； 有机溶剂 15~30份。2. 如权利要求1所述的微囊化微生态制剂，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分： 乳酸菌液 10? O9CFU/份； β-环糊精 30~40份； PEG400 卜3 ?分； 海藻糖 1~5份； 微晶纤维素 5~10份； 海藻酸钠 0,1~1份； 玉米淀粉 20~40份; 植物油 5~20份； 有机溶剂 15~30份。3. 如权利要求1所述的微囊化微生态制剂，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分： 乳酸菌液 IO9CFUV份； β-环糊精 40份： PEG400 3 份： 海藻糖 5份t 微晶纤维素 10份； 海藻酸钠 0.5份; 玉米淀粉 30份； 植物油 10份； 有机溶剂 30份。4. 如权利要求1所述的微囊化微生态制剂，其特征在于，所述的植物油为氢化棕榈油。5. 如权利要求1所述的微囊化微生态制剂，其特征在于，所述有机溶剂为无水乙醇。6. 如权利要求1~5任一项所述的微囊化微生态制剂的制备方法，其特征在于，包括： (1)将乳酸菌液、PEG400和海藻糖混合后，与β-环糊精进行球磨混合，获得乳酸菌的β-环糊精包合物； (2) 所述包合物经低温真空干燥、粉碎后，与微晶纤维素、玉米淀粉进行混合，再经海藻 酸钠水溶液喷淋进行抛丸造粒，获得微球颗粒； (3) 所述微球颗粒经低温真空干燥后，用植物油进行底喷包衣，得到微囊化微生态制 剂。7. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中，所述球磨的转速为150~200 转/分钟。8. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述抛丸造粒的条件为：转速为10~ 20Hz，雾化压力为0 · 1~0 · 2MPa，蠕动栗流速为20~30r/min。9. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述微球颗粒的粒径为30目。10. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，底喷包衣的条件为:进风温 度为30~40°C，出风口为30~40°C，雾化压力为0 · 1~0 · 2MPa，包膜液流速为15~25r/min。
【文档编号】A23K40/30GK105994954SQ201610317878
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】李浙烽, 徐二华, 余荣, 陈强
【申请人】杭州康德权饲料有限公司