一种在动物肠道精准定位释放的复合型乳酸菌制剂制备方法与流程

文档序号:16538116发布日期:2019-01-08 20:05阅读:380来源:国知局
本发明属于益生菌保藏及肠道精准释放
技术领域
,具体涉及一种在动物肠道精准定位释放的复合型乳酸菌制剂制备方法。
背景技术
:微生态制剂可分为益生素、益生元、合生素等。微生态制剂发展历史悠久,目前可用于微生态制剂的微生物种类主要包括芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、光合细菌、放线菌等,年使用量约达1000t。微生态制剂中的活菌是环境微生物的成员,具有分解性、繁殖性、定植性和排他性,能够进入自然微生态区系中对非正常菌群产生分解或颉颃作用。乳酸菌是制备微生态制剂的一种重要的有益菌,它是人和动物肠道中的重要生理菌群之一,具有维持肠道内菌群平衡,提高免疫力,促进营养物质吸收等多种功能。一些乳酸菌属还能代谢产生有机酸、双乙酰、过氧化氢、细菌素等物质,而这些物质能够抑制病原菌和腐败菌,是微生态制剂具有特殊保健功能的原因之一,市场前景非常广阔。动物肠道存在上千种微生物菌群,根据最新全基因组分析不同部位存在的微生态体系不同,主要表现为环境的差异和菌群的差异,以维持正常的健康和生理功能。其中乳酸菌群具有重要的生命代谢作用,往往因饲料和疫病的影响而改变其菌群结构而导致发病、生长缓慢或腹泻,因此通过工艺改进能进入肠道不同部位释放出合适菌株及菌量并维持其适合增殖的环境十分重要,也是本发明的核心目标。但是,乳酸菌在制备过程中易失活。在氧气、胃酸、胆汁酸影响下,只有约百万分之一的乳酸菌能活着到达大肠;饲料加工过程中制粒的高温、高压、高湿的环境,以及大量的微量元素如cu2+、fe2+,维生素及抗生素等物质,都将会严重影响到乳酸菌的生活与活力。而乳酸菌在肠道中只有达到一定数量(国际乳制品协会在研究乳酸菌发挥功能所需的最小剂量时,推荐的最低活菌浓度是106cfu/g)时,才可发挥出作用。所以通常的大剂量的添加乳酸菌的方法,不仅需要付出巨大成本代价,也难以保证乳酸菌在肠道的数量及活力。微胶囊技术,又称微胶囊化,是指利用性能较稳定的天然或合成高分子材料作为壁材,将性能不稳定的固体或液体等物质包埋在一个封闭“容器”中的技术。通过微囊化包被的方法将活菌包被于微胶囊内,可以提高微生物活菌制剂对加工过程中高温高压的抵抗能力,同时由于壁材的包裹使芯材与外界隔离,延长了活菌制剂的存活时间,使其在适当的环境下释放、发挥作用。大量研究表明,采用微囊化技术可以提高益生菌加工储藏过程和在胃肠液中的存活率,有效提高微生态活菌制剂对高温的耐受能力。然而,现有的微囊化技术不能很好的保证乳酸菌的长期存放,在加工生产、运输储存中维持较高的活菌率,过胃之后不能保证一定数量的活菌到达肠道。另外,市场上面普遍存在的乳酸菌还没有考虑或者说做不到肠道精准释放,也没有根据肠道各段不同需求而去添加不同类型的乳酸菌。技术实现要素:为解决现有技术存在的问题,本发明提供一种在动物肠道精准定位释放的复合型乳酸菌制剂制备方法,包含如下步骤:将乳酸菌发酵液离心得到乳酸菌菌泥,加入保护剂,并加入麦芽糊精进行吸附包被;向进行吸附包被后的乳酸菌菌泥中加入内层保护壁材,得到芯材混合物;将所述芯材混合物与外层保护壁材溶液混合均匀;将上述混合物进行喷雾干燥得到微囊化乳酸菌微生态制剂。可选的,所述保护剂的添加量为大豆蛋白1%~4%重量份、玉米蛋白粉3%~5%重量份、脱脂乳4%~8%重量份、50mm氯化镁、葡萄糖1%~2%重量份;所述麦芽糊精的添加量为0.5%~4.5%。可选的,所述内层保护壁材的组成为:海藻酸钠1%~2%重量份和明胶2%~3%重量份。可选的,所述外层保护壁材的组成为浓度为1%氯化钙溶液和0.5%~1.0%壳聚糖溶液。可选的,最终的微囊化乳酸菌微生态制剂乳酸菌的浓度为109cfu/ml~1011cfu/ml。可选的,所述喷雾干燥方法为:采用离心式喷雾干燥器进行,其中干燥塔的进风温度为100℃~120℃,雾化压力0.2mpa~0.5mpa,输送喷雾混合液的蠕动泵转速为10r/min~20r/min,出风温度为60℃~75℃。本发明提供一种在动物肠道精准定位释放的复合型乳酸菌制剂制备方法,即提供一种保护壁材及使用该壁材包裹的乳酸菌微囊,该乳酸菌微囊能够使乳酸菌存放时间延长,耐胃酸且能够在动物肠道内顺利精准崩解释放。具体实施方式本申请主要解决:一、如何保证益生菌制剂在生产、运输和储存过程中维持较高的活菌率;二、如何保证在通过胃液等不良环境后有足量的活菌到达肠道;三、如何保证复合乳酸菌中不同的活菌在需要的部位精准释放。添加钙离子的培养基能够一定程度增加乳酸菌发酵过程中乳酸的产量,同时,含钙离子的培养基也对乳酸菌菌体的生长有一定提高。钙离子对于乳酸菌的胞外蛋白酶活性以及热稳定性有一定的提高作用。但是钙离子的作用对乳酸菌耐热性的作用也并非一成不变,钙离子的作用可能依赖于钙离子与细胞的接触时间,作用时间越长越不利于其作用下的乳酸菌;也可能预示着钙离子的作用与细胞的钙离子内流或者是钙离子通过细胞壁及细胞膜上的速率有关。当钙离子进入细胞超过某一阈值后,钙离子对乳酸菌耐热性的影响将从积极有利变为消极不利。而再溶脱脂奶经过浓缩,比普通脱脂奶钙离子浓度高,另外,由于其是再溶性奶,相当于经过预热处理的稳定性更好的稳定体系,对于益生菌的耐热保护效果更好。海藻酸钠和壳聚糖以及氯化钙的聚合物对于益生菌的热保护以及耐酸及肠道释放也有比较好的效果,另外壳聚糖也可以作为益生菌发酵底物,有助于益生菌在到达肠道后及时复活生长。镁离子对维持细胞表面稳定、减少表面损伤程度和促进细胞的分泌具有一定的作用,而这些对提高益生菌细胞在受到热应力时的存活率有着直接的影响。镁离子不仅能够提高热损伤修复后益生菌的存活率还能够对热损伤益生菌的再生长有促进作用。当外界添加镁离子浓度为50mm时,益生菌热修复后存活率达到最大。以下结合具体实施对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。本发明的在动物肠道精准定位释放的复合型乳酸菌制剂制备方法如下:制备乳酸菌发酵液:将乳酸菌菌种接入mrs培养基中,培养12h~18h,得到乳酸菌发酵液。将乳酸菌发酵液在4℃下,6000rmp离心10分钟,得到乳酸菌菌泥,加入保护剂:大豆蛋白1%~4%重量份、玉米蛋白粉3%~5%重量份、脱脂乳4%~8%重量份、50mm氯化镁、葡萄糖1%~2%重量份。然后加入麦芽糊精,所述麦芽糊精的添加量为发酵液的0.5%~4.5%,将二者混合物搅拌均匀。向上述乳酸菌菌泥与麦芽糊精的混合物中中加入内层保护芯材,得到芯材混合物,菌胶比例为1:6。其中内层保护芯材配方为:海藻酸钠1.0%~2.0%重量份和明胶2%~3%重量份,400rmp搅拌10-15分钟,搅拌均匀。将上述混合均匀的芯材通过挤压法在液滴发生器作用下挤入到1%的氯化钙溶液中,形成海藻酸钙凝胶珠。将上述海藻酸钙凝胶珠与浓度为0.5%~1.0%壳聚糖溶液混合发生聚电解质络合反应形成外层保护壁材溶液包裹的微胶囊,反应时间为15分钟。其中外层保护壁材为浓度为浓度为1%氯化钙溶液和浓度为0.5%~1.0%壳聚糖溶液。将上述得到的微胶囊进行喷雾干燥,得到微囊化乳酸菌微生态制剂。喷雾干燥方法为:采用离心式喷雾干燥器进行,其中干燥塔的进风温度为100℃~120℃,雾化压力0.2mpa~0.5mpa,输送喷雾混合液的蠕动泵转速为10r/min~20r/min,出风温度为60℃~75℃,塔内温度为72℃。将上述微囊在略高于室温状态下,通过喷雾包膜,用高压气化植物油脂包膜,再通过环膜制成光滑颗粒。作为第二道包膜,增加其在不良环境下的稳定性。其中进风温度为40℃,出风温度为常温,喷料速度为300ml/min,时间为10-15min。a\b\c\d不同乳酸菌根据其在肠道发挥作用点的不同,通过调整内层芯材海藻酸钠,明胶比例,以及氯化钙和壳聚糖的比例来调整,从而调整其释放时间。其他工艺相同。实施例11、制备乳酸菌发酵液:将乳酸菌菌种接入mrs培养基中,培养18h,得到乳酸菌发酵液,发酵液中活菌数为2.6×109cfu/ml。2、将乳酸菌发酵液离心得到乳酸菌菌泥,加入保护剂,然后加入麦芽糊精,所述麦芽糊精的添加量为乳酸菌发酵液的0.5%,搅拌均匀。3、向乳酸菌菌泥中加入内层保护壁材,其配方:海藻酸钠1%重量份和明胶2%重量份,搅拌均匀。4、将上述混合均匀的芯材混合物与外层保护壁材溶液进行均匀混合。外层保护壁材溶液的为浓度为1%氯化钙,0.5%壳聚糖溶液。5、将上述混合均匀的混合物进行喷雾干燥,得到微囊化乳酸菌微生态制剂。喷雾干燥方法为:采用离心式喷雾干燥器进行,其中干燥塔的进风温度为100℃,雾化压力0.2mpa,输送喷雾混合液的蠕动泵转速为10r/min,出风温度为60℃。6、得到乳酸菌菌粉,乳酸菌活菌数为1.2×1010cfu/g。将1g上述乳酸菌菌粉分别加入100ml模拟胃液(ph2.1)、模拟肠液(ph6.8)、0.3%胆盐溶液中37℃恒温水浴锅中进行搅拌,搅拌速度不超过200r/min,2h后分别测定活菌数,结果如下:模拟胃液模拟肠液0.3%胆盐溶液中乳酸菌活菌数cfu1.1×10101.0×10101.1×1010从实验结果可以看出,本发明得到的乳酸菌菌粉在能够很好的耐受胃酸、胆盐,能够到达肠道,并在肠道中存活。实施例21、制备乳酸菌发酵液:将乳酸菌菌种接入mrs培养基中,培养18h,得到乳酸菌发酵液,发酵液中活菌数为3.0×109cfu/ml。2、将乳酸菌发酵液离心得到乳酸菌菌泥,加入保护剂,然后加入麦芽糊精,所述麦芽糊精的添加量为乳酸菌发酵液的4.5%,搅拌均匀。向乳酸菌菌泥中加入内层保护壁材,其配方:海藻酸钠2%重量份和明胶3%重量份,搅拌均匀。4、将上述混合均匀的芯材混合物与外层保护壁材溶液进行均匀混合。外层保护壁材溶液的为浓度为1%氯化钙,1.0%壳聚糖溶液。5、将上述混合均匀的混合物进行喷雾干燥,得到微囊化乳酸菌微生态制剂。喷雾干燥方法为:采用离心式喷雾干燥器进行,其中干燥塔的进风温度为120℃,雾化压力0.5mpa,输送喷雾混合液的蠕动泵转速为20r/min,出风温度为75℃。6、得到乳酸菌菌粉,乳酸菌活菌数为1.6×1010cfu/g。将1g上述乳酸菌菌粉分别加入100ml模拟胃液(ph2.1)、模拟肠液(ph6.8)、0.3%胆盐溶液中37℃恒温水浴锅中进行搅拌,搅拌速度不超过200r/min,2h后分别测定活菌数,结果如下:从实验结果可以看出,本发明得到的乳酸菌菌粉在能够很好的耐受胃酸、胆盐,能够到达肠道,并在肠道中存活。本发明提供一种在动物肠道精准定位释放的复合型乳酸菌制剂制备方法,包含如下步骤:将乳酸菌发酵液离心得到乳酸菌菌泥,加入保护剂,并加入麦芽糊精进行吸附包被;向进行吸附包被后的乳酸菌菌泥中加入内层保护壁材,得到芯材混合物;将所述芯材混合物与外层保护壁材溶液混合均匀;以及将上述混合物进行喷雾干燥得到微囊化乳酸菌微生态制剂。该乳酸菌微囊能够使乳酸菌存放时间延长,耐胃酸且能够在动物肠道内顺利崩解释放,提高乳酸菌的活菌率。显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。当前第1页12
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