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嗜酸乳杆菌微胶囊化制备方法的研究

罗佳琦  
【摘要】: 随着人们生活水平的不断提高,健康意识也逐渐增强。乳制品含有促进人类生长发育及维持健康水平的几乎一切的必须营养成分,被认为是迄今为止一种比较理想的完全食品。嗜酸乳杆菌是目前乳酸菌家族中极受重视并大力研究与开发的益生茵之一,被视为第三代酸乳发酵剂菌种。但研究表明,乳制品中的嗜酸乳杆菌数量很难达到国际乳品协会推荐益生菌产品的最小活菌限量10~6 cfu/g,细菌活性下降很快且货架期较短。这给细菌的实际应用带来了很大的不便,特别是在细菌发酵工业中,随着发酵过程的进行,细菌新陈代谢的产物浓度升高,高浓度的代谢产物会抑制细菌的生长;同时发酵产物的分离操作复杂,还会因染菌而引起倒罐损失,限制了嗜酸乳杆菌大规模的应用。采用微胶囊化技术可以有效的解决上述问题。微生物微胶囊技术是以天然或合成的高分子材料作为囊壁,通过化学法、物理法或物理化学法将活性囊芯物质包裹起来,形成具有半透性或密封囊膜的微型胶囊技术。 本文采用两种方法:喷雾干燥法和高压静电法对嗜酸乳杆菌进行微胶囊化研究。喷雾干燥法旨在保持细菌在微胶囊内的活性,解决产品长期保存问题。而高压静电法则着重解决发酵工业中细菌的生长,发酵产物在线分离等问题。喷雾干燥法考察了工艺参数对微胶囊细菌存活率的影响,微胶囊产品的稳定性能;高压静电法考察微胶囊粒径以及膜强度,嗜酸乳杆菌在载磁海藻酸钙-壳聚糖微胶囊内的生长状况。 利用喷雾干燥法对嗜酸乳杆菌进行微胶囊化,首先通过单因素实验考察喷雾干燥进风温度、进料流量、壁材配比、抗热保护剂用量等因素对芯材细菌存活率的影响,得出适宜的操作范围;在此基础上,设计了正交实验,通过对正交实验结果的分析,得出最佳的实验条件:进风温度为140℃、进料速度为12.50ml/min阿拉伯胶与麦芽糊精比例为1:10、壁材浓度为15%时,嗜酸乳杆菌存活率最高为63%。 利用高压静电制备嗜酸乳杆菌微胶囊,通过改变操作条件,得到海藻酸钠浓度为1.5%,氯化钙浓度为2%,Fe_3O_4浓度为2g/L-3g/L,高压静电电压为10000-12000V时为最佳操作条件,制备的微胶囊球形度良好,粒径分布均匀达到微米级,壳聚糖浓度为3g/L,成膜时间为20分钟时微胶囊膜强度最佳。 嗜酸乳杆菌在载磁海藻酸钙.壳聚糖微胶囊内的生长状态良好,经过12h左右的培养,微胶囊呈“黑实”状态;嗜酸乳杆菌在磁性微胶囊内的生长曲线呈“S”形;对数生长期与稳定期明显;达到稳定期时的菌浓度与游离培养相比,相差很小,表明微胶囊对细菌的生长没有抑制作用。


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