专利名称：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制作方法
技术领域：
本发明涉及乳酸菌包被技术领域，具体地涉及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。
背景技术：
抗生素在禽畜养殖中一直发挥着重要的作用，但是其带来的负面效应也一直无法解决，比如耐药性扩散、药物残留和生态破坏等等。随着人们的食品安全意识的增强，抗生素越来越受到人们的质疑和抵触，现在很多国家已经禁止在禽畜养殖中使用抗生素。作为一种绿色的饲料添加剂，饲用乳酸菌类微生态制剂是一种很好的抗生素替代品。乳酸菌是动物体内的常驻有益菌，它能够拮抗病原微生物，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；此外，乳酸菌还可以防止畜禽腹泻、提高畜禽增重，在肠道内发挥着重要的生理功能。随着国内外人们对乳酸菌的认识和研究不断深入，越来越多的乳酸菌制品在营养、保健及医疗方面得到推广应用。但是，以乳酸菌为主的微生态制剂主要是活菌剂，而且大多数乳酸菌并不产生芽孢，大多属专性厌氧菌，极易受到温度、氧气、水分及酸碱等外界环境因素的影响，通常菌活性保持比较困难。乳酸菌在进入动物的消化道后，又会受到胃酸、胆碱等恶劣的环境，以至于大部分乳酸菌活菌在未到达靶位点便已经死亡。为了使得乳酸菌能够起到相应的效果，一方面人们对菌体进行筛选和定向驯化，使其具备良好的耐受性和抗逆性，另一方面采用一些材料和方法对菌体进行包被和处理，使其能够顺利通过胃、小肠，顺利到达大肠。而微胶囊包被乳酸菌是最有效和最有潜力的一种方式。现有微胶囊制备主要采用的是界面聚合法、相分离法、挤压法、双重乳状液法和喷雾干燥法。(I)界面聚合法现有工艺存在操作比较复杂、工艺难以控制、难以实现大规模生产和无法获得干燥乳酸菌微胶囊粉末产品的问题。
(2)挤压法是最传统最普通的方法，以海藻酸钠作为材料的固定化应用最多，但是缺点也是难以获得干燥乳酸菌微胶囊粉末产品。(3)现有喷雾干燥法一般采用高温喷雾干燥，用单一工序将菌体和保护剂、载体的悬浮液进行喷雾干燥，得到干燥的粉末状微胶囊产品。但是这个方法存在着乳酸菌分散不均匀及制备过程中乳酸菌因高温死亡率高的问题。(4)界面聚合法和双重乳状液法都要采用具有一定毒性的交联剂会对乳酸菌的活性造成伤害，很难得到广泛的认可。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明的目的在于克服现有技术不能在常温下制得活菌含量高的乳酸菌、制备过程中乳酸菌死亡率高，乳酸菌分散不均匀，以及乳酸菌微胶囊得率低的缺陷，提供一种常温下制备饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺。本发明的另一目的在于提供该工艺制备的微胶囊及其作为饲料添加剂的应用和包括该微胶囊的预混料。
( 二)技术方案本发明目的是通过如下技术方案实现的:本发明提供一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于该工艺主要过程如下:(I)乳酸菌菌种活化；(2)乳酸菌发酵液的制备；(3)称取壁材成分并配制成壁材溶液，溶液浓度为30% _40%，此浓度为重量体积百分比；(4)乳酸菌发酵液与壁材溶液按1: 1-1: 2的比例混合，得混合悬浮液；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，对乳酸菌进行微胶囊包被，微胶囊中壁材的重量百分比为97-98% ；所述的壁材主要组成如下:100克微胶囊中有90 95克的下述壁材成分:海藻糖、乳糖、壳聚糖、海藻酸、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、植物胶、结冷胶、槐豆胶、玉米淀粉、麦芽糊精中的任两种、三种或多种；其它壁材成分:谷氨酸钠I 5克、硫酸锰0.2 2克、甘油1-2克和聚乙烯吡咯烷酮K300.1 I克。其中，所述的壁材溶液配制过程如下:按配比独立称取各种组分，称取蒸馏水，并将各成分混合加热溶解；PH自然；冷却至室温，即得。本发明的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺采用超声波真空喷雾干燥的方法，对乳酸菌进行微胶囊包被的过程如下:(I)开启超声波喷雾干燥设备，待干燥室内真空压力维持在2.3-3.7kpa后，调整流速为10-25ml/min，干燥室内的温度在20_30°C左右；二级干燥流化床内充保护气体，温度维持在10_15°C ；(2)将混合悬浮液经超声波喷嘴进行雾化后，进入真空干燥室，即一级真空干燥；进入震动流化床，即进行二级震动流化床干燥，经20-60min，在出料口收集，即得到乳酸菌微胶囊。其中，所述的超声波喷雾干燥设备组成如下:包括干燥室、超声波喷嘴和真空泵；所述干燥室的下方设有流化床，所述流化床通过物料收集管道与干燥室的底部相连；所述超声波喷嘴安装在干燥室的顶部，并与外部物料管道连接；所述真空泵通过管道与干燥室连接，所述真空泵包括第一真空泵和第二真空泵，第一真空泵通过第一真空管道连接在干燥室的上部，第二真空泵通过第二真空管道连接在干燥室的下部。本发明所述的超声波喷雾干燥设备为申请人发明得到，此设备解决了现有喷雾干燥装置喷雾不均匀和干燥作业损害物料的问题；及进一步解决干燥不连续工作的问题。此设备、微胶囊包被材料及本发明的工艺实现了乳酸菌在常温下进行干燥。进一步，所述的超声波喷雾干燥设备组成还包括空气冷却室，所述空气冷却室位于真空泵与干燥室之间，用于冷凝真空泵与干燥室连接的管道中的水气；所述干燥室的下部设有挡料隔板，所述挡料隔板位于与干燥室的下部连接的管道下方；所述干燥室还包括物料收集室，所述物料收集室位于挡料隔板的下方，所述物料回收腔的底部设有挡板；所述干燥室的外壁中部安装有加热器，中部的外壁上设有观察窗所述超声波喷嘴连接有超声波控制器，所述超声波控制器调节超声波的频率以控制超声波喷嘴的喷量。所述的保护气体是N2、C02中的一种或二者混合；所述的超声波喷嘴的频率为20kHz-30kHz。本发明的超生波干燥设备也可参见申请人的申请号为201120503311.1的中国专利。本发明的生产工艺也可用于其它乳酸菌微胶囊的制备，但用于双歧杆菌属(Bifidobacterium)> 嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、唾液乳杆菌(Lactobacillus Salivarius)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbriickii)或干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)等乳酸菌的制备会取得更好的效果。本发明还提供了该饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺所制得的乳酸菌微胶囊。其中，所述的嗜酸乳杆菌的保藏编号为CGMCC N0.5093。本发明的乳酸菌微胶囊可用于制备饲料添加剂。本发明的乳酸菌微胶囊添加预混料中，可制备成包含添加剂的预混料。本发明的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)为申请人从猪粪便中分离得到，其生物学特征如下:菌落圆整，表面光滑，不透明，乳白色，边缘光滑，革兰氏阳性菌；单个菌体为杆状。本发明的嗜酸乳杆菌经过人工胃液、胆汁液及抗逆性的筛选；可以耐受PH2.0，I %胃蛋白酶的人工胃液，可以耐受0.3%的人工胆汁液，也可以抑制致病性大肠杆菌K88，痢疾杆菌和金黄色葡萄球菌，具有较强的产酸和抑菌能力。本发明的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)申请人已于2011年7月26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CGMCCJia:北京市朝阳区北辰西路I号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCCN0.5093。(三)有益效果(I)本发明通过利用在低温下能够快速形成玻璃化保护状态的二糖、多糖、或者其他生物聚合物作为主要保护剂和载体成分来制备高活菌数和高活性的微胶囊产品，即将海藻糖、乳糖、壳聚糖、海藻酸、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、植物胶、结冷胶、槐豆胶、玉米淀粉、麦芽糊精中的任两种、三种或多种与谷氨酸钠、硫酸锰、甘油和聚乙烯吡咯烷酮作为主要壁材成分加入到发酵液中配成乳酸菌活菌悬液，采用特殊的超生波喷雾干燥设备，通过超声波喷嘴将菌悬液进行雾化成囊，利用一级真空干燥和二级流化与保护性气体氮气干燥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；壁材成分多为天然多糖类或生物聚合物，作为饲用，对动物没有任何毒副作用；这些壁材在低温干燥时，能够迅速在乳酸菌细胞外形成玻璃化状态，更好的保护菌体细胞膜和胞内蛋白质；超声波喷嘴可以将悬浮液均质喷散，得到30-50 μ m大小均匀的小液滴；整个工艺过程便于控制，菌存活率能够达到90%以上。(2)本发明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、菌存活率高、制得的产品贮藏期长，能够大幅度延长产品的贮藏时间。(3)本发明的制备方法避免了低温冻干的低温和高温喷雾干燥的高温对乳杆菌活性的影响；避免了高温蒸汽干燥过程中温度对物料的损坏，提高了产品的质量，降低了能耗和环境污染。进一步地，采用流化床进行物料收集，解决了真空冷冻干燥过程中的不能连续进行干燥的问题。
图1是本发明的超生波喷雾干燥设备结构示意图。
其中，1、干燥室；2、超声波喷嘴；3、物料管道；4、物料泵；5、流化床；6、物料收集管
道；7a、第一真空泵；7b、第二真空泵；8a、第一真空管道；8b、第二真空管道；9、空气冷却室；
10、挡料隔板；11、物料收集室；12、观察窗。
具体实施例方式以下实施例仅用于说明本发明，不用于限制本发明的保护范围。本发明所用的仪器型号如下:循环水机:北京长流科学仪器公司DX-208型；空气压缩机:北京豪福机电技术开发应用有限公司HF-6100C型；乳化机:上海索维机电设备有限公司SAI1-2型；显微镜:OLYMPUSCX3I 型；海藻糖、麦芽糊精购自北京精求化工有限责任公司，其他试剂均购自北京奥博星生物技术责任有限公司。超生波喷雾干燥设备:本发明的超声波喷雾干燥设备结构如图1所示。该超声波喷雾干燥设备包括干燥室1、超声波喷嘴2和真空泵。超声波喷嘴2安装在干燥室I的顶部，并与外部物料管道3连接，物料管道3设有物料泵4连接。真空泵通过管道与干燥室I连接。采用超声波喷嘴3进行物料喷雾实现了物料喷雾均匀，使得微胶囊包被或者药物的胶囊包被完整；且在物料干燥前采用真空泵进行抽真空的干燥室1，避免了高温蒸汽干燥过程中温度对物料的损坏，提高了产品的质量，降低了能耗和环境污染。其中，超声波喷嘴2连接有超声波控制器，超声波控制器用于调节超声波的频率以控制超声波喷嘴2的喷量，以根据实际生产需要来调节物料的大小。干燥室I的外壁中部安装有加热器，该加热器使干燥室I的温度维持在适于物料干燥的温度范围内，一般为20-30°C的室温，以保证物料的特性。干燥室I中部的外壁上设有观察窗12，以便于观察干燥室I内的工作情况。 本设备为了实现真空冷冻干燥过程中的连续进行干燥和对物料进行二次干燥，在干燥室I的下方设有流化床5进行物料收集，流化床5通过物料收集管道6与干燥室I的底部相连。其中，干燥室I的下部还设有挡料隔板10，该挡料隔板10位于与干燥室I的下部连接的管道下方，该挡料隔板10设置为方便打开和闭合的结构。干燥室I还包括物料收集室11，物料收集室11位于挡料隔板10的下方，物料收集室11的底部设有方便打开和闭合的挡板。当该超声波喷雾干燥设备进行喷雾干燥的工作时，物料收集室11的挡板闭合，挡料隔板10呈打开状态，物料落入物料收集室11中，喷雾干燥工作完成后，关闭挡料隔板10打开物料收集室11的挡板以排出物料，在此关闭挡料隔板10以使得干燥室I 一直保持真空状态以进入下一批物料喷雾干燥工作。当连接流化床5时，流化床5通过物料收集管道6与与干燥室I的底部紧密相连，挡料隔板10和物料收集室11的挡板一直处于打开状态以供物料连续进行干燥和排出。为了使得物料处于一种缓慢下落的悬浮状态，以延长干燥时间得以充分干燥和冷却，以进一步减少高温蒸汽干燥过程中温度对物料的损坏，本设备的真空泵包括第一真空泵7a和第二真空泵7b，第一真空泵7a通过第一真空管道8a连接在干燥室I的上部，第二真空泵7b通过第二真空管道Sb连接在干燥室I的下部。其中，可以根据实际生产需要调节第一真空泵7a和第二真空泵7b的功率，以调节物料在干燥室I内的下落速度。本发明的超声波喷雾干燥设备还包括空气冷却室9，空气冷却室9位于真空泵与干燥室I之间，用于冷凝真空泵与干燥室I连接的管道中从干燥室I中抽出的水气，以加快干燥室I内物料的冷却速度。其中，第一真空泵7a通过第一真空管道8a在空气冷却室9中呈盘状分布，以充分冷却。本发明的超生波干燥设备进行喷雾干燥作业时，将待喷雾和干燥的物料进行乳化后，将第一真空泵7a和第二真空泵7b打开，给干燥室I的抽真空，同时打开干燥室I外壁的加热器，使温度维持在20-30°C、真空压力2.27-3.35kpa时，将超声波喷嘴2的频率调制20-30khz范围内，利用水进行预喷，并调节第一真空泵7a和第二真空泵7b的功率使干燥室I内的气流流速稳定后。待设备运行良好，打入物料进行喷雾，物料经超声波喷嘴2喷出后，先进入干燥室I的上部分区域，水分迅速蒸发，由第一真空泵7a和第二真空泵7b的功率差异，使得物料处于一种缓慢下落的悬浮状态，延长干燥时间以充分干燥，物料通过超声波喷嘴2进行喷雾后进入干燥室，在干燥室内迅速脱水，形成微胶囊在干燥室I的下部区域进行集中；在这个过程中所蒸发的水分，由第一真空泵7a和第二真空泵7b抽出后回收。当一批次结束后，打开物料收集室11的挡板将物料收集或物料直接进入流化床5进行二次干燥，最后得到干燥后的微胶囊产品。其中，将干燥室I内抽成真空后，物料只需要控制流速便可进入超声波喷嘴2 ;超声波喷嘴2对物料进行喷雾，不但得到的物料微粒的大小均匀，而且还可以通过调节超声波频率调节微粒的大小；采用真空干燥，可以将物料中的水分进行回收，降低了水源的浪费；同时整个干燥过程在常温(20-30°C )下进行，保护了物料的特性，同时也降低了能耗。实施例11、选用菌种为嗜酸乳杆菌CGMCC N0.5093。2、嗜酸乳杆菌发酵液的制备(I)嗜酸乳杆菌菌种活化；将安瓿管中冷冻干燥的嗜酸乳杆菌菌种加2mL无菌生理盐水与37°C恒温培养至液体变浑浊，然后以无菌操作方式按5%接种于MRS液体培养基中，37°C恒温培养24h，反复活化2-3次。(2)嗜酸乳杆菌发酵液的制备；嗜酸乳杆菌的种子培养基为:葡萄糖10g，蛋白胨5g，牛肉膏4g，氯化钠3g，碳酸钙lg，加水至1000mL，pH值为7.0，培养24h后准备转种。嗜酸乳杆菌的发酵培养基为:葡萄糖20g，蛋白胨5g，牛肉膏4g，氯化钠3g，碳酸钙lg，加水至IOOOmL, pH值为7.0，接种量为5%，培养24h后得到活菌数为3.12X109cfu/mL的发酵液。3、微胶囊的制备本实施例通过本发明与高温喷雾干燥法对嗜酸乳杆菌进行制囊和干燥，对其结果进行对比，来说明本发明的优点。a、嗜酸乳杆菌超声波真空干燥微胶囊制备方法:(I)发酵液与壁材和其他保护剂等组成的悬浮液内含有20%固形物，壁材主要成份选用:麦芽糊精和海藻糖。微胶囊中壁材的重量百分比为97% ；
所述的壁材主要组成如下:100克微胶囊中有90克的下述壁材成分:海藻糖8g、麦芽糊精82g ；其它壁材成分:谷氨酸钠2.5克、硫酸锰2克、甘油1.5克和聚乙烯吡咯烷酮K30I克。(2)将蒸馏水加热到93°C后，先将海藻糖、甘油、聚乙烯吡咯烷酮K30、谷氨酸钠粉末和硫酸锰溶解，然后再加入麦芽糊精，搅拌乳化15min。(3)当配制好载体的混合液冷却至室温后，与含有乳酸菌的发酵液进行混合，搅拌、乳化60min，溶液的固形物所占比重大概在20 %。(4)将制备好的乳化液经喷嘴进行雾化后，进入真空干燥室。(5)开动超声波喷雾干燥设备，待干燥腔内真空压力维持在2.27kpa后，先用蒸馏水进行试喷，调整流速为15ml/min，干燥腔内的温度在21°C左右，二级干燥流化床，温度稳定在15°C。(6)当乳化液通过雾化器进入真空腔内，经过3s内便可进入二级干燥流化床，此时大部分水分被挥发。进入震动流化床后，经30min，便可在收集出料口对产品进行收集。b、嗜酸乳杆菌高温喷雾干燥法制微胶囊方法采用高温喷雾干燥法a中混合好的壁材溶液与嗜酸乳杆菌发酵液的混合液进行喷雾和干燥，其喷雾干燥的工艺为:进风160°C，出风70°C，流速0.2L/min,其具体操作步骤如下:(I)开动喷雾干燥设备，将风机启动，调节进风和出风的速度，待进风温度稳定在160°C，出风温度70°C后，先用蒸馏水进行试喷，调整流速为200ml/min。(2)待温度稳定，运行平稳后，将混合液通过蠕动泵，打入干燥塔内，流速ISOmL/min，然后在塔体收料口对干燥后的物料进行收集。(3)对收集到产品进行检测:将收到的微胶囊产品称取定量后，置入105°C，3h后，再称取重量，得到含水量。所述嗜酸乳杆菌总活菌数是采用本技术领域的技术人员熟知的平板倾注的测定方法，例如用MRS培养基倾注平板计数。4、对收集到产品进行检测，利用本发明的方法得到的微胶囊的含水量为6%，菌存活率90%，而利用高温喷雾干燥法得到的嗜酸乳杆菌微胶囊，其活菌得率仅为18%，含水量为6.5%。由此可见，本发明微胶囊制剂其活菌得率要远远高于传统的高温喷雾干燥法，而且得到的微胶囊的含水量相差无几。实施例21、选用菌种为双歧杆菌BB12。2、双歧杆菌BB12发酵液的制备(I)双歧杆菌BB12菌种活化；将安瓿管中冷冻干燥的双歧杆菌BB12菌种加2mL无菌生理盐水与37°C恒温培养至液体变浑浊，然后以无菌操作方式按5%接种于MRS液体培养基中，37°C恒温培养24h，反复活化2-3次。(2)双歧杆菌BB12发酵液的制备；双歧杆菌BB12的种子培养基为:MRS液体培养基，培养24h后准备转种。
双歧杆菌BB12的发酵培养基为:葡萄糖20g，大豆蛋白胨5g，胰蛋白胨15g，玉米渣 IOg,柠檬酸 8g，大豆肽 8g，混合盐溶液(无水 CaCl20.2g，KH2PO4L 0g, MgSO4.7Η200.48g，NaHCO3I0.0g, NaCl 2.0g，蒸馏水 1000ml)4mL，加水至 IOOOmL, pH 值为 7.0，接种量为 5%,培养24h后得到活菌数为5.32X 108cfu/mL的发酵液。3、双歧杆菌BB12微胶囊的制备 发酵液与壁材和其他保护剂等组成的悬浮液内含有25 %固形物。主要壁材选用乳糖和麦芽糊精。(I)微胶囊中壁材的重量百分比为98% ；所述的壁材主要组成如下:100克微胶囊中有92克的下述壁材成分:乳糖12g、麦芽糊精80g ；其它壁材成分:谷氨酸钠3克、硫酸锰0.5克、甘油I克和聚乙烯吡咯烷酮K301.5克。(2)将蒸馏水加热到93°C后，先将乳糖、甘油、聚乙烯吡咯烷酮K30、谷氨酸钠粉末和硫酸锰溶解，然后再加入麦芽糊精，搅拌乳化18min。(3)当配制好载体的混合液冷却至室温后，与含有乳酸菌的发酵液进行混合，搅拌、乳化70min，溶液的固形物所占比重大概在25%。(4)将制备好的乳化液经喷嘴进行雾化后，进入真空(5)开动超声波喷雾干燥设备，待干燥腔内真空压力维持在3kpa后，先用蒸馏水进行试喷，调整流速为12ml/min，干燥腔内的温度在28°C之间。二级干燥流化床采用N2作为保护气体，温度稳定在12°C。(6)当乳化液通过雾化器进入真空腔内，经过3s内便可进入二级干燥流化床，此时大部分水分被挥发。进入震动流化床后，经40min，便可在收集料口对产品进行收集。4、对收集到产品进行检测，微胶囊的含水量为5%，菌存活率91%。实施例31、选用菌种为植物乳杆菌。2、植物乳杆菌发酵液的制备(I)植物乳杆菌菌种活化；将安瓿管中冷冻干燥的植物乳杆菌菌种加2mL无菌生理盐水与37°C恒温培养至液体变浑浊，然后以无菌操作方式按5%接种于MRS液体培养基中，37°C恒温培养24h，反复活化2-3次。(2)植物乳杆菌发酵液的制备；植物乳杆菌的种子培养基为:MRS液体培养基，培养12h后准备转种。植物乳杆菌的发酵培养基为(IL):大豆蛋白胨15g,酵母提取物5g,D_果糖5g,葡萄糖15g，柠檬酸钠15g，磷酸氢二钾2g，乙酸钠5g, MgSO4.7H20为0.58g，MnS04 0.25g吐温801mL，接种量为5%，培养14h后得到活菌数为4.37X 109cfu/mL的发酵液。3、植物乳杆菌微胶囊的制备发酵液与壁材和其他保护剂等组成的悬浮液内含有30 %固形物。壁材主要成份选择海藻糖和玉米淀粉。(I)微胶囊中壁材的重量百分比为98% ；
所述的壁材主要组成如下:100克微胶囊中有90克的下述壁材成分:海藻糖10g、玉米淀粉85g ；其它壁材成分:谷氨酸钠I克、硫酸锰0.5克、甘油I克和聚乙烯吡咯烷酮K30 0.5克。(2)将蒸馏水加热到93°C后，先将海藻糖、甘油、聚乙烯吡咯烷酮K30、谷氨酸钠粉末和硫酸锰溶解，然后再加入玉米淀粉，搅拌乳化20min。(2)将蒸馏水加热到93°C后，先将海藻糖、谷氨酸钠粉末和硫酸锰溶解，然后再加入玉米淀粉，搅拌乳化20min。(3)当配制好的载体的混合液冷却至室温后，与含有乳酸菌的发酵液进行混合，搅拌、乳化75min，溶液的固形物所占比重大概在30 %。(4)将制备好的乳化液经喷嘴进行雾化后，进入真空(5)开动超声波喷雾干燥设备，待干燥腔内真空压力维持在3.33kpa后，先用蒸馏水进行试喷，调整流速为9ml/min，干燥腔内的温度在30°C之间。二级干燥流化床利用N2作为保护气体，温度稳定在15°C。(6)当乳化液通过雾化器进入真空腔内，经过4s内便可进入二级干燥流化床，此时大部分水分被挥发。进入震动流化床后，经60min，便可在出料口对产品进行收集。4、对收集到产品进行检测，微胶囊的含水量为8%，菌存活率93%。
权利要求
1.一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于该工艺主要过程如下: (1)乳酸菌菌种活化； (2)乳酸菌发酵液的制备； (3)称取壁材成分并配制成壁材溶液，溶液浓度为30%-40%，此浓度为重量体积百分比； (4)乳酸菌发酵液与壁材溶液按1: 1-1: 2的比例混合，得混合悬浮液；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，对乳酸菌进行微胶囊包被，微胶囊中壁材的重量百分比为97-98% ； 所述的壁材主要组成如下: 100克微胶囊中有90 95克的下述壁材成分:海藻糖、乳糖、壳聚糖、海藻酸、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、植物胶、结冷胶、槐豆胶、玉米淀粉、麦芽糊精中的任两种、三种或多种； 其它壁材成分:谷氨酸钠I 5克、硫酸锰0.2 2克、甘油I 2克和聚乙烯吡咯烷酮K30 0.1 I克。
2.如权I所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于所述的壁材溶液配制过程如下:按配比独立称取各种组分，称取蒸馏水，将各成分混合加热溶解；pH自然；冷却至室温，即得。
3.如权I所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于采用超声波真空喷雾干燥的方法，对乳酸菌进行微胶囊包被的过程如下: (1)开启超声波喷雾干燥设备，待干燥室内真空压力维持在2.3-3.7kpa后，调整流速为10-25ml/min，干燥室内的温度在20_30°C左右；二级干燥流化床内充保护气体，温度维持在 10-15。。； (2)混合悬浮液经过超声波喷嘴进行雾化后，随即进入真空干燥室进行干燥，液滴在短时间内便形成微囊，然后经过3-4s的干燥时间，落到干燥室的底部；然后进入震动流化床，即进行二级震动流化床干燥，经20-60min，在出料口收集，即得到乳酸菌微胶囊。
4.如权利要求3所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于:所述的超声波喷雾干燥设备组成如下:包括干燥室、超声波喷嘴和真空泵；所述干燥室的下方设有流化床，所述流化床通过物料收集管道与干燥室的底部相连；所述超声波喷嘴安装在干燥室的顶部，并与外部物料管道连接；所述真空泵通过管道与干燥室连接，所述真空泵包括第一真空泵和第二真空泵，第一真空泵通过第一真空管道连接在干燥室的上部，第二真空泵通过第二真空管道连接在干燥室的下部。
5.如权利要求4所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于:所述的超声波喷雾干燥设备组成还包括空气冷却室，所述空气冷却室位于真空泵与干燥室之间，用于冷凝真空泵与干燥室连接的管道中的水气；所述干燥室的下部设有挡料隔板，所述挡料隔板位于与干燥室的下部连接的管道下方；所述干燥室还包括物料收集室，所述物料收集室位于挡料隔板的下方，所述物料回收腔的底部设有挡板；所述干燥室的外壁中部安装有加热器，中部的外壁上设有观察窗 ；所述超声波喷嘴连接有超声波控制器，所述超声波控制器调节超声波的频率以控制超声波喷嘴的液滴的直径大小；所述的保护气体是n2、co2中的一种或二者混合；所述的超声波喷嘴的频率为20kHz-30kHz。
6.权利要求1所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于:所述的乳酸菌为:双歧杆菌属(Bifidobacterium)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)、唾液乳杆菌(Lactobacillus Salivarius)、德氏乳杆菌(Lactobacillusdelbriickii)或干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)。
7.如权利要求1-6任一项所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺所制得的乳酸菌微胶囊。
8.如权利要求7所述的乳酸菌微胶囊，其特征在于，所述的嗜酸乳杆菌的保藏编号为CGMCC N0.5093。
9.一种包含权利要求7或8所述乳酸菌微胶囊的预混料。
10.如权利要求7所述 的乳酸菌微胶囊在制备饲料添加剂中的应用。
全文摘要
本发明涉及乳酸菌包被技术领域，具体地涉及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。本发明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。
文档编号A23K1/16GK103156063SQ20111041508
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者王安如, 付维来, 杜建涛 申请人:北京大北农科技集团股份有限公司