耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂及其制备方法

本发明属于植物乳杆菌粉剂加工领域，具体涉及一种耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂及其制备方法。

背景技术：

1、植物乳杆菌是常存在于黏膜和发酵食品中的一种乳酸菌，具有免疫调节、降低胆固醇、预防心血管疾病、维持肠道菌群平衡和缓解乳糖不耐症等作用，其制剂在食品、饲料和医疗健康领域应用广泛。植物乳杆菌多对强酸、高温、氧气和加压等不利因素敏感，在加工、储存过程中容易受到影响使菌失活。为了满足益生菌产品加工、运输、贮藏的需要，人们通常将益生菌进行微胶囊化。

2、市场上常见的益生菌有液态和固体粉末，液体一般存在储存成本较高、不易运输和加工方式受限等问题。固体粉末相对优势明显。而经过简单的干燥将菌体加工成菌粉，其抗逆性较差。所以，人们通常通过微胶囊化技术，将益生菌进行微胶囊化。目前，固体微胶囊粉剂生产的常用方法有真空冷冻干燥法和喷雾干燥法，但是真空冷冻干燥法的生产成本是喷雾干燥法的6～50倍，且不能连续生产，生产效率较低，不能满足市场大规模生产的需要。喷雾干燥法是一种通过热干燥介质使液体从液体形态转变为粉末颗粒，该过程在热气流的条件下会降低菌体的存活率。但是由于益生菌耐热性差等原因，益生菌在喷雾干燥过程中容易大量失活。另外，现有的固体微胶囊粉剂作为添加剂通过后加工工艺添加到食品或者饲料中，存在分散益生菌不均匀的问题，从而使得制备的食品或饲料中的益生菌分布不均匀，影响产品的均一性、稳定性。

3、为此，漯河微康生物科技有限公司于中国专利申请cn 113150993a中公开了一种微囊化益生菌的低温喷雾干燥制备方法及其应用。所述低温喷雾干燥制备方法中使用的保护剂包括抗性糊精、蛋白胨、胶质、β-环糊精、稳定剂、抗氧化剂和水；所述保护剂中，抗性糊精、β-环糊精和蛋白胨为有效保护物质，并通过胶质形成封装结构，将菌粉包裹，形成微囊化的结构，保持菌粉的活性和功能。所述低温喷雾干燥制备方法利用低温静电喷雾设备，兼具不同干燥方式的优点，所得的微囊化益生菌菌粉在活菌数、抗逆性和稳定性方面都具有明显优势。

4、但是，上述专利申请中公开的微囊化益生菌菌粉作为添加剂，通过后加工工艺添加到食品或饲料中，制得的产品仍存在益生菌存活率及活菌数不高，产品的稳定性差等问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂及其制备方法，该粉剂以酶解大豆蛋白、大豆油、浓缩磷脂、糖醇和2-羟丙基-β-环糊精作为保护剂，能够提高植物乳杆菌产品的耐热性能、水分散性和耐酸性，使得上述耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂其作为添加剂在后加工工艺中具有较好的耐热性和水分散性，提高了其经过后加工工艺的存活率和活菌数，及提高了后加工产品的稳定性。

2、为达到上述目的，本发明保护以下技术方案：

3、一种耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂，以酶解大豆蛋白、植物油、磷脂、糖醇、2-羟丙基-β-环糊精和植物乳杆菌菌泥为原料，且所述植物乳杆菌菌泥、酶解大豆蛋白、大豆油、浓缩磷脂、糖醇和2-羟丙基-β-环糊精的质量比为1 : 0.8-2.8 : 1.6-3.1 : 0.8-1.5 :3.5-5 : 11-15。

4、所述植物乳杆菌菌泥主要是由植物乳杆菌菌种先经过活化处理制得种子液，再对所述种子液进行扩大培养制得；其中的植物乳杆菌的活菌总数优选为≥1×1010cfu/g。

5、所述植物乳杆菌微胶囊粉剂中的植物乳杆菌含量优选为≥1×109cfu/g。

6、所述酶解大豆蛋白（enzymatic hydrolysate of soybean protein isolate,ehspi）主要起到当微胶囊在体内消化过程中，抵抗胃酸的低ph伤害的作用。所述酶解大豆蛋白优选为经过胃蛋白酶酶解处理的大豆分离蛋白、大豆组织蛋白或两者的组合。

7、所述植物油可以为大豆油、葵花籽油、油菜籽油、核桃油、花生油或其任意组合的调和油。

8、所述磷脂不但具有乳化作用，在体内消化过程中，还有助于提高微胶囊在胃肠液中的稳定性。所以，所述磷脂为改性磷脂、浓缩磷脂、脱色磷脂或其任意组合，优选为浓缩大豆磷脂。

9、所述2-羟丙基-β-环糊精（2-hp-β-cd）为植物乳杆菌的有效保护物质，其主要功能在于喷雾干燥过程中保护植物乳杆菌，抵抗高热、高压和快速收缩带来的挤压等。

10、所述糖醇是一种非离子表面活性剂，具有良好的表面活性,使液体更容易湿润固体表面能降低液体表面的张力能在水和油之间形成乳化剂和分散剂，改善微胶囊中水相与油相间间的相容性；同时能降低液体表面的张力并增强液体与固体之间的接触角，使微胶囊结构更加稳定。所述糖醇可以为果葡糖浆、 d-山梨醇、麦芽糊精等，优选为 d-山梨醇。

11、一种耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂的制备方法，包括步骤：

12、乳液制备、将酶解大豆蛋白、植物油、磷脂、糖醇和植物乳杆菌菌泥在真空状态下进行混合乳化处理，制得植物乳杆菌微胶囊乳液；

13、喷雾料液制备、向所述植物乳杆菌微胶囊乳液中加入2-羟丙基-β-环糊精，并在真空条件下均匀混合，形成喷雾料液；

14、粉剂制备、对所述喷雾料液进行喷雾干燥处理，制得所述耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂。

15、基上所述，2-羟丙基-β-环糊精与所述植物乳杆菌微胶囊乳液的质量比为2.5-5.5。

16、基上所述，所述乳液制备的步骤包括：在真空条件下，先将植物乳杆菌菌泥和酶解大豆蛋白水溶液混合，以500～1000 r/min的转速搅拌30min使其混合均匀，形成第一混合物；再将磷酸和植物油于40℃～60℃均匀混合，得到油相物质；然后将所述油相物质和糖醇水溶液加入所述第一混合物中，以500～1000 r/min转速搅拌60～120 min使其乳化，制得植物乳杆菌微胶囊乳液，且该植物乳杆菌微胶囊乳液中的水分含量小于50%。

17、优选地，所述乳液制备和喷雾料液制备的过程中，所有的搅拌混合均在真空度＜0.95 mpa 的条件下进行。

18、基上所述，所述粉剂制备的步骤中的喷雾干燥工艺参数为：进风温度为100～150℃、进料速率240～350 ml/h、进风速率100～200 m3/h。

19、因此，本发明提供的上述耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂中使用的保护剂包括酶解大豆蛋白、植物油、磷脂、糖醇、2-羟丙基-β-环糊精；所述保护剂中，酶解大豆蛋白、2-羟丙基-β-环糊精为有效保护物质，磷脂和植物油主要为微胶囊形成时期的乳化物质，将植物乳杆菌包裹，形成微囊化的结构，保持菌体在喷雾干燥过程中的活性；不仅能够极大的提升植物乳杆菌微胶囊粉剂干燥阶段的存活率，还能够提高其耐热性能、水分散性和耐酸性，从而使得上述耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂在抗高温、水分散性、活菌数、抗逆性和稳定性都具有明显优势；所以，上述植物乳杆菌微胶囊粉剂在长期贮存条件下保持优异活性、稳定性、抗逆性和肠道定点释放能力；同时，上述耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂在作为添加剂应用到食品或饲料加工过程中，能够经受后加工工艺过程中的强酸、高温等不利于因素的影响，使得加工后获得的食品或饲料中的植物乳杆菌仍具有较高的存活率和活菌数。另外，经试验证明，本发明提供的上述耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂具有较好的水分散性，其通过后加工工艺添加到食品或饲料中，有利于解决制得的食品或饲料中的植物乳杆菌分散不均匀的问题，促进植物乳杆菌在最终产品中均匀分散，保证了产品的均一性和稳定性，提高了产品品质。

20、本发明提供的上述耐热型植物乳杆菌微胶囊粉剂的制备方法主要是乳化法结合喷雾干燥法，先利用乳化法制备乳液，再利用乳液和2-羟丙基-β-环糊精制备喷雾料液，然后利用喷雾干燥法制备粉剂；解决了目前益生菌菌粉采用传统真空冷冻干燥导致的高成本、高耗时等现状以及喷雾干燥菌体存活率低的问题，所得的微囊化益生菌菌粉。