1.本发明涉及一种微胶囊，特别是涉及一种益生菌微胶囊及其制备方法。
背景技术：
2.益生菌是具有生物活性的有益微生物，在服用足够数量后可改善宿主肠道的微生态平衡，进而对宿主身体健康产生有益影响。近几年来，益生菌产业快速发展，现已应用于医药、食品、保健品等多个领域。不过，益生菌要想发挥其健康作用、产生益生功能，在被人体摄入时必须保持足够的生物活性。由于益生菌株为肠道来源，多为厌氧菌或兼性厌氧菌，对氧、ph、温度、消化道酶等胁迫环境非常敏感，在发酵、下游干燥、货架期、胃肠道运输过程中活性极易丧失，导致益生菌活率显著降低。微胶囊包封技术，由于能保护细胞免受干燥、高温、ph、氧气等不利环境伤害，越来越多地应用到益生菌产品工业中。益生菌微胶囊的主要材料多为食品级天然聚合物，但目前益生菌微囊对胃酸的阻隔作用非常有限。
3.中国专利申请cn201010520885.x公开了“一种三联益生菌的微胶囊化方法”，其步骤为：一、将三联益生菌培养到对数生长期后，制成大豆蛋白菌悬液；二、大豆蛋白菌悬液与明胶混合，制成菌胶液；三、将菌胶液与海藻酸钠混合后，进行乳化；四、喷洒氯化钙溶液，进行成囊反应；五、喷入壳聚糖，进一步固化；六、氯化钙溶液洗涤后，离心收集胶囊。该专利存在的问题是其制备出的微胶囊的耐酸性以及稳定性不佳。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是提供一种益生菌微胶囊，其具有较好的耐酸性和稳定性。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
6.一种益生菌微胶囊，由以下重量份的原料制成：芯材2-4份，囊材6-10份，乳化剂1-2份，抗粘剂0.2-0.4份，蒸馏水10-15份；芯材由重量比为8:1的益生菌和益生元组成，囊材由重量比为5:4:1的海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物组成。
7.进一步地，本发明所述益生菌由等重量的保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌组成。
8.进一步地，本发明所述益生元由等重量的甘露寡糖和低聚麦芽糖组成。
9.进一步地，本发明所述淡黄革孔菌提取物由下述步骤制成：
10.将淡黄革孔菌清洗后80℃下干燥2小时，粉碎后过60目筛得到淡黄革孔菌粉，将淡黄革孔菌粉加入去离子水中，然后打入胶体磨中均质10分钟得到混合液，将混合液ph值调节至9，加入复合蛋白酶后加热至45℃，酶解3小时后升温至90℃灭酶15分钟得到酶解液，将酶解液离心15分钟后得到上清液，将上清液调节ph值至4后冷冻24小时，离心15分钟后得到沉淀物，将沉淀物水洗至中性后冷冻干燥得到淡黄革孔菌提取物。
11.进一步地，本发明所述淡黄革孔菌提取物的制备步骤中，复合蛋白酶由等重量的碱性蛋白酶和无花果蛋白酶组成，淡黄革孔菌粉末、去离子水、复合蛋白酶的比例为1g:90ml:0.04g，冷冻的温度为0℃，离心的速度为10000转/分，冷冻干燥的温度为-20℃，冷冻
干燥的时间为12小时。
12.进一步地，本发明所述乳化剂由重量比为1:2的吐温-80和酪蛋白酸钠组成。
13.进一步地，本发明所述抗粘剂由下述步骤制成：
14.将纳米二氧化硅加入缓冲液中，然后加入edc溶液，搅拌反应15分钟后加入壳聚糖，继续搅拌反应1小时得到反应液，将反应液离心15分钟后得到固体物，将固体物水洗至中性后60℃下真空干燥10小时得到抗粘剂。
15.进一步地，本发明所述抗粘剂的制备步骤中，缓冲液由以下组分组成：氯化钠0.1mol/l，磷酸0.003mol/l，ph值为6；edc溶液的浓度为1g/l，纳米二氧化硅、缓冲液、edc溶液、壳聚糖的比例为100mg:11ml:2ml:120g，离心的速度为10000转/分。
16.本发明要解决的另一技术问题是提供上述益生菌微胶囊的制备方法。
17.为解决上述技术问题，技术方案是：
18.一种益生菌微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
19.(1)按重量份称取各原料，将益生菌按1％接种量接种发酵培养基，37℃、100转/分条件下培养活菌浓度达到108cfu/g得到菌液，将菌液离心10-20分钟，弃去上清液得到菌体；
20.(2)将步骤(1)所得菌体、益生元混合均匀后得到芯材；
21.(3)将海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物加入蒸馏水中，混合均匀后得到囊材；
22.(4)将步骤(2)所得芯材、步骤(3)所得囊材、乳化剂、抗粘剂混合，高压均质得到乳化液；
23.(5)将步骤(4)得到的乳化液喷雾干燥得到益生菌微胶囊。
24.进一步地，本发明所述步骤(1)中发酵培养基为mrs液体培养基，离心的速度为8000转/分；所述步骤(4)中，高压均质的压力为30-60mpa；所述步骤(5)中，喷雾干燥的进风温度为150-180℃，出风温度为70-100℃。
25.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
26.1)本发明使用海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物制成囊材，能对益生菌和益生元制成的芯材起到保护作用，其中，淡黄革孔菌(coriolopsis luteola)是多孔菌科生物，本发明将淡黄革孔菌通过复合蛋白酶进行酶解提取得到淡黄革孔菌提取物，其含有蛋白质等活性成分，具有较好的耐酸性和稳定性，能有效降低胃酸、胆盐对益生菌的破坏作用，改善益生菌、益生元对环境的耐受力，减少生产、加工、运输、储藏过程中益生菌的损失，提高益生菌微胶囊的耐酸性和稳定性。
27.2)本发明将壳聚糖与纳米二氧化硅通过接枝反应制得抗粘剂，其在微胶囊形成过程中能起到很好的抗粘连作用，提高益生菌微胶囊的抗粘性，还能进一步提高益生菌微胶囊的稳定性。
具体实施方式
28.下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
29.实施例1
30.益生菌微胶囊，由以下重量份的原料制成：芯材3份，囊材9份，由重量比为1:2的吐温-80和酪蛋白酸钠组成的乳化剂1.7份，抗粘剂0.3份，蒸馏水12份；芯材由重量比为8:1的益生菌和益生元组成，益生菌由等重量的保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌组成，益生元由等重量的甘露寡糖和低聚麦芽糖组成，囊材由重量比为5:4:1的海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物组成。
31.淡黄革孔菌提取物由下述步骤制成：
32.将淡黄革孔菌清洗后80℃下干燥2小时，粉碎后过60目筛得到淡黄革孔菌粉，将淡黄革孔菌粉加入去离子水中，然后打入胶体磨中均质10分钟得到混合液，将混合液ph值调节至9，加入由等重量的碱性蛋白酶和无花果蛋白酶组成的复合蛋白酶后加热至45℃，淡黄革孔菌粉末、去离子水、复合蛋白酶的比例为1g:90ml:0.04g，酶解3小时后升温至90℃灭酶15分钟得到酶解液，将酶解液离心15分钟后得到上清液，将上清液调节ph值至4后0℃下冷冻24小时，10000转/分速度下离心15分钟后得到沉淀物，将沉淀物水洗至中性后-20℃下冷冻干燥12小时得到淡黄革孔菌提取物。
33.抗粘剂由下述步骤制成：
34.将纳米二氧化硅加入缓冲液中，缓冲液由以下组分组成：氯化钠0.1mol/l，磷酸0.003mol/l，ph值为6，然后加入浓度为1g/l的edc溶液，搅拌反应15分钟后加入壳聚糖，纳米二氧化硅、缓冲液、edc溶液、壳聚糖的比例为100mg:11ml:2ml:120g，继续搅拌反应1小时得到反应液，将反应液10000转/分速度下离心15分钟后得到固体物，将固体物水洗至中性后60℃下真空干燥10小时得到抗粘剂。
35.实施例1的制备方法包括以下步骤：
36.(1)按重量份称取各原料，将益生菌按1％接种量接种mrs液体培养基，37℃、100转/分条件下培养活菌浓度达到108cfu/g得到菌液，将菌液8000转/分速度下离心15分钟，弃去上清液得到菌体；
37.(2)将步骤(1)所得菌体、益生元混合均匀后得到芯材；
38.(3)将海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物加入蒸馏水中，混合均匀后得到囊材；
39.(4)将步骤(2)所得芯材、步骤(3)所得囊材、乳化剂、抗粘剂混合，45mpa压力下高压均质得到乳化液；
40.(5)将步骤(4)得到的乳化液喷雾干燥得到益生菌微胶囊，喷雾干燥的进风温度为160℃，出风温度为80℃。
41.实施例2
42.益生菌微胶囊，由以下重量份的原料制成：芯材2份，囊材10份，由重量比为1:2的吐温-80和酪蛋白酸钠组成的乳化剂1.5份，抗粘剂0.3份，蒸馏水11份；芯材由重量比为8:1的益生菌和益生元组成，益生菌由等重量的保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌组成，益生元由等重量的甘露寡糖和低聚麦芽糖组成，囊材由重量比为5:4:1的海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物组成。
43.淡黄革孔菌提取物、抗粘剂的制备步骤与实施例1相同。
44.实施例2的制备方法包括以下步骤：
45.(1)按重量份称取各原料，将益生菌按1％接种量接种mrs液体培养基，37℃、100
转/分条件下培养活菌浓度达到108cfu/g得到菌液，将菌液8000转/分速度下离心20分钟，弃去上清液得到菌体；
46.(2)将步骤(1)所得菌体、益生元混合均匀后得到芯材；
47.(3)将海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物加入蒸馏水中，混合均匀后得到囊材；
48.(4)将步骤(2)所得芯材、步骤(3)所得囊材、乳化剂、抗粘剂混合，30mpa压力下高压均质得到乳化液；
49.(5)将步骤(4)得到的乳化液喷雾干燥得到益生菌微胶囊，喷雾干燥的进风温度为180℃，出风温度为100℃。
50.实施例3
51.益生菌微胶囊，由以下重量份的原料制成：芯材4份，囊材6份，由重量比为1:2的吐温-80和酪蛋白酸钠组成的乳化剂2份，抗粘剂0.2份，蒸馏水15份；芯材由重量比为8:1的益生菌和益生元组成，益生菌由等重量的保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌组成，益生元由等重量的甘露寡糖和低聚麦芽糖组成，囊材由重量比为5:4:1的海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物组成。
52.淡黄革孔菌提取物、抗粘剂的制备步骤与实施例1相同。
53.实施例3的制备方法包括以下步骤：
54.(1)按重量份称取各原料，将益生菌按1％接种量接种mrs液体培养基，37℃、100转/分条件下培养活菌浓度达到108cfu/g得到菌液，将菌液8000转/分速度下离心15分钟，弃去上清液得到菌体；
55.(2)将步骤(1)所得菌体、益生元混合均匀后得到芯材；
56.(3)将海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物加入蒸馏水中，混合均匀后得到囊材；
57.(4)将步骤(2)所得芯材、步骤(3)所得囊材、乳化剂、抗粘剂混合，50mpa压力下高压均质得到乳化液；
58.(5)将步骤(4)得到的乳化液喷雾干燥得到益生菌微胶囊，喷雾干燥的进风温度为150℃，出风温度为70℃。
59.实施例4
60.益生菌微胶囊，由以下重量份的原料制成：芯材3.5份，囊材7份，由重量比为1:2的吐温-80和酪蛋白酸钠组成的乳化剂1份，抗粘剂0.4份，蒸馏水10份；芯材由重量比为8:1的益生菌和益生元组成，益生菌由等重量的保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌组成，益生元由等重量的甘露寡糖和低聚麦芽糖组成，囊材由重量比为5:4:1的海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物组成。
61.淡黄革孔菌提取物、抗粘剂的制备步骤与实施例1相同。
62.实施例4的制备方法包括以下步骤：
63.(1)按重量份称取各原料，将益生菌按1％接种量接种mrs液体培养基，37℃、100转/分条件下培养活菌浓度达到108cfu/g得到菌液，将菌液8000转/分速度下离心10分钟，弃去上清液得到菌体；
64.(2)将步骤(1)所得菌体、益生元混合均匀后得到芯材；
65.(3)将海藻酸钠、乳清蛋白、淡黄革孔菌提取物加入蒸馏水中，混合均匀后得到囊材；
66.(4)将步骤(2)所得芯材、步骤(3)所得囊材、乳化剂、抗粘剂混合，60mpa压力下高压均质得到乳化液；
67.(5)将步骤(4)得到的乳化液喷雾干燥得到益生菌微胶囊，喷雾干燥的进风温度为170℃，出风温度为90℃。
68.参比实施例1
69.与实施例1不同的地方在于：囊材不包括淡黄革孔菌提取物，省去其制备步骤。
70.参比实施例2
71.与实施例1不同的地方在于：原料中不包括抗粘剂，相应地制备方法中也未添加抗粘剂，省去其制备步骤。
72.参比实施例3
73.与实施例1不同的地方在于：抗粘剂替换为纳米二氧化硅，省去抗粘剂的制备步骤。对比例：申请号为cn201010520885.x的中国专利的实施例1。
74.实验例一：耐酸性测试
75.测试方法：将3.2g胃蛋白酶(每mg胃蛋白酶含800-2500个活度单位)、2g氯化钠、7ml盐酸混合，然后加水至1l，调节ph值至1.2，然后用0.22μm滤膜过滤除菌得到模拟胃液；称取0.5g益生菌微胶囊(实施例1-4、参比实施例1、对比例)测定活菌数，加入49.5ml模拟胃液中，37℃、120转/分条件下振荡培养3小时，吸取0.5ml样液用pbs缓冲液作梯度稀释并测定活菌数，然后计算出耐酸性菌体存活率：
76.耐酸性菌体存活率＝测试后活菌数/测试前活菌数
×
100％。
77.耐酸性活菌存活率越高表明耐酸性越好，测试结果如表1所示：
[0078] 耐酸性菌体存活率(％)实施例187.69实施例287.46实施例387.54实施例487.60参比实施例186.28对比例82.72
[0079]
表1
[0080]
由表1可以看出，本发明实施例1-4的耐酸性菌体存活率均高于对比例，表明本发明制得的益生菌微胶囊具有较好的耐酸性。参比实施例1的部分原料与实施例1不同，与实施例1相比，参比实施例1的耐酸性菌体存活率有所降低，说明本发明使用的淡黄革孔菌提取物能有效提高益生菌微胶囊的耐酸性。
[0081]
实验例二：稳定性测试
[0082]
测试方法：将益生菌微胶囊(实施例1-4、参比实施例1-2、对比例)测定活菌数后置于37℃的恒温箱中静置30天，取样用pbs缓冲液作梯度稀释并测定活菌数，然后计算出稳定性菌体存活率：
[0083]
稳定性菌体存活率＝测试后活菌数/测试前活菌数
×
100％。
[0084]
稳定性活菌存活率越高表明稳定性越好，测试结果如表2所示：
[0085] 稳定性活菌存活率(％)实施例179.26实施例278.92实施例379.13实施例479.08参比实施例177.59参比实施例278.31对比例70.47
[0086]
表2
[0087]
由表2可以看出，本发明实施例1-4的稳定性菌体存活率均高于对比例，表明本发明制得的益生菌微胶囊具有较好的稳定性。参比实施例1-2的部分原料和制备步骤与实施例1不同，与实施例1相比，参比实施例1的稳定性菌体存活率有所降低，说明本发明使用的淡黄革孔菌提取物能有效提高益生菌微胶囊的稳定性；参比实施例2的稳定性菌体存活率也降低了一些，说明本发明使用的抗粘剂对益生菌微胶囊的稳定性也能起到提高作用。
[0088]
实验例三：抗粘性测试
[0089]
测试方法：将益生菌微胶囊(实施例1-4、参比实施例2-3、对比例)混合均匀(微胶囊粒数为500粒)，随机取样用显微镜观察，读取粘连的微胶囊粒数，然后计算出粘连率：
[0090]
粘连率＝粘连微胶囊粒数/微胶囊总粒数
×
100％。
[0091]
粘连率越低表明抗粘性越好，测试结果如表3所示：
[0092] 粘连率(％)实施例111实施例214实施例313实施例415参比实施例252参比实施例336对比例60
[0093]
表3
[0094]
由表3可以看出，本发明实施例1-4的粘连率均低于对比例，表明本发明制得的益生菌微胶囊具有较好的抗粘性。参比实施例2-3的部分原料和制备步骤与实施例1不同，与实施例1相比，参比实施例2的粘连率明显升高，说明本发明使用的抗粘剂能有效提高益生菌微胶囊的抗粘性；参比实施例3的粘连率也升高了一些，说明与纳米二氧化硅相比，本发明使用的抗粘剂对益生菌微胶囊的抗粘性的提高效果更佳。
[0095]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。