【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及微生物，具體涉及一種益生菌微膠囊及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、益生菌作為人類腸道微生物群落中的關(guān)鍵組成部分，有助于保持和增強(qiáng)腸道微生物的平衡。適量攝入活性益生菌能夠促進(jìn)腸道健康，保護(hù)腸粘膜免受病原體及其他有害微生物的侵害，并增強(qiáng)免疫系統(tǒng)。特定的益生菌菌株還能夠調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，帶來調(diào)節(jié)血糖和控制血壓等額外益處，對(duì)于維持整體健康至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，益生菌在消化過程中，特別是在胃中的酸性環(huán)境下，其活性可能會(huì)顯著降低，這可能會(huì)導(dǎo)致活性益生菌無法在小腸中達(dá)到足夠的數(shù)量，以發(fā)揮預(yù)期的效益。為了克服這一難題，研究人員提出使用微膠囊技術(shù)以創(chuàng)建保護(hù)性涂層，使益生菌免受外部惡劣條件的影響，并提高它們?cè)谀c道內(nèi)的存活率。
2、納米纖維素纖維（cnf）和納米纖維素晶（cnc）作為可再生的綠色納米材料，在益生菌遞送中具有巨大的潛力。研究發(fā)現(xiàn)，不溶性纖維能夠通過酸處理去除木質(zhì)素和半纖維素制得cnf，進(jìn)一步酸解破壞非結(jié)晶區(qū)能夠得到cnc，由于酸處理后酸根離子會(huì)取代納米纖維素表面羥基，使得其帶有豐富的負(fù)電荷，具有獨(dú)特的生物相容性和物理化學(xué)性質(zhì)。cnc能夠防止冷凍干燥過程中快速冷凍形成冰晶導(dǎo)致的細(xì)胞損傷，使用分離乳清蛋白(wpi)、cnc和菊粉(inu)作為壁材，通過冷凍干燥工藝制備微膠囊，可進(jìn)一步提高益生菌在胃腸道中的存活率。此外，cnc摻雜微凝膠通過填充孔隙減少胃酸的進(jìn)入，顯著增強(qiáng)了益生菌的抵抗力。納米纖維素與聚乙烯醇(pva)等其他大分子物質(zhì)結(jié)合時(shí)，可以通過靜電紡絲制備出新型的微膠囊，這些微膠囊在保護(hù)益生菌和促進(jìn)腸道定植方面展現(xiàn)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：提供一種提高益生菌在冷凍干燥和加熱條件下的穩(wěn)定性和活性的益生菌微膠囊及其制備方法。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種益生菌微膠囊及其制備方法，包括如下步驟：
3、1）制備益生菌的菌懸液；
4、2）將聚乙烯醇溶液，納米纖維素纖維和納米纖維素晶體混合水浴加熱至完全溶解配制成pcc懸浮液；所述pcc懸浮液在磁力攪拌器作用下分散均勻，再進(jìn)行超聲分散；
5、3）將步驟2）所得pcc懸浮液在110-130℃下高壓滅菌，得納米纖維素基水凝膠微膠囊；
6、4）將所述納米纖維素基水凝膠微膠囊與菌懸液混合，使用渦旋振蕩器使菌懸液中的菌體充分分散均勻于納米纖維素基水凝膠微膠囊中，搖床中孵育后凍存，冷凍干燥處理后得到益生菌微膠囊。
7、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述步驟1）具體為：將-80℃保藏的益生菌菌株融化后，在37℃培養(yǎng)24-48h活化至三代，吸取三代菌液離心去培養(yǎng)基，無菌生理鹽水離心洗滌2次，用無菌生理鹽水重懸，制備成菌懸液備用。
8、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述步驟1）的離心設(shè)定條件為：5500rpm，15min，所述益生菌為雙歧桿菌、發(fā)酵乳桿菌或植物乳桿菌中的一種或幾種。
9、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述步驟2）中的pcc懸浮液中各溶質(zhì)的濃度為：納米纖維素纖維含量為0.5wt%，納米纖維素晶體含量為5wt%，聚乙烯醇含量為4wt%。
10、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述步驟2）中的超聲分散的條件為溫度40-50℃，功率200w，時(shí)間2h。
11、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述步驟3）具體為：將步驟2）所得pcc懸浮液在121℃下高壓滅菌15分鐘，得納米纖維素基水凝膠微膠囊。
12、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述步驟4）具體為：將所述納米纖維素基水凝膠微膠囊與菌懸液以1:1的體積比混合，通過渦旋振蕩器使菌懸液中的菌體充分分散均勻于納米纖維素基水凝膠微膠囊中，在37℃搖床中孵育1?h后，置于-80℃凍存12h，冷凍干燥24h處理后得到益生菌微膠囊。
13、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述納米纖維素纖維的制備方法包括以下步驟：
14、研磨：將竹筍研磨成粉末狀，得竹筍粉末；
15、脫脂：將竹筍粉末浸泡于4倍體積的乙酸乙酯1?h去除脂質(zhì)，用蒸餾水抽濾3遍得到脫脂樣品；
16、洗滌：將脫脂樣品在1:30質(zhì)量比的80°c水中浸提2?h，冷卻后抽濾，留濾渣，將濾渣用78%溶質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的乙醇洗滌3次，得洗滌樣品；
17、烘干粉碎：將洗滌樣品放置于55-60°c的烘箱內(nèi)烘干，再在粉碎機(jī)里粉碎并過100目篩得過篩后樣品；
18、去木質(zhì)素：將過篩后樣品以1:20的質(zhì)量比例浸泡于50°c，5%溶質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的naoh中攪拌4?h，收集沉淀并用蒸餾水洗滌3次，得到去木質(zhì)素的樣品；
19、脫色：將去木質(zhì)素的樣品以1:20的質(zhì)量比例浸泡于8%溶質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的h2o2中，靜置脫色24?h，得到脫色后的樣品；
20、水解：將脫色后的樣品以1:25的質(zhì)量比例加入5%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的鹽酸中，在160?w，50°c下超聲90?min，離心收集沉淀，將沉淀以1:25的質(zhì)量比例加入10%的鹽酸中，在160?w，40°c條件下超聲60?min，收集并洗滌沉淀，所得沉淀為納米纖維素纖維。
21、進(jìn)一步地，上述益生菌微膠囊的制備方法中，所述納米纖維素晶體的制備方法包括以下步驟：
22、將權(quán)利要求8所得納米纖維素與62?wt%硫酸以1:20的質(zhì)量比例在37°c攪拌，1?h后加入5倍體積的蒸餾水停止酸解，得水解產(chǎn)物；
23、洗滌凍干：將水解產(chǎn)物以8000?r/min離心10?min后用蒸餾水洗滌沉淀至上清液渾濁，并勻化5?min，透析至中性，凍干后得到納米纖維素晶體。
24、本專利技術(shù)提供的另一技術(shù)方案為：提供一種上述益生菌微膠囊的制備方法制備得到的益生菌微膠囊。
25、本專利技術(shù)的有益效果在于：?1）本專利技術(shù)以廢棄筍殼植物纖維為原料，通過酶通過酸水解結(jié)合物理手段制備的納米纖維素纖維和納米纖維素晶體，與聚乙烯醇相結(jié)合形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可有效增強(qiáng)益生菌在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性和活性。2）本專利技術(shù)利用所制備的納米纖維素微膠囊包封益生菌，可提高益生菌在冷凍干燥和加熱條件下的存活率。3）納米纖維素纖維、納米纖維素晶體、聚乙烯醇，來源廣、安全可靠；三者結(jié)合制備益生菌微膠囊工藝條件簡單適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
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1.一種益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟1）具體為：將-80℃保藏的益生菌菌株融化后，在37℃培養(yǎng)24-48h活化至三代，吸取三代菌液離心去培養(yǎng)基，無菌生理鹽水離心洗滌2次，用無菌生理鹽水重懸，制備成菌懸液備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟1）的離心設(shè)定條件為：5500rpm，15min，所述益生菌為雙歧桿菌、發(fā)酵乳桿菌或植物乳桿菌中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的PCC懸浮液中各溶質(zhì)的濃度為：納米纖維素纖維含量為0.5wt%，納米纖維素晶體含量為5wt%，聚乙烯醇含量為4wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的超聲分散的條件為溫度40-50℃，功率200W，時(shí)間2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟3）具體為：將步驟2）所得PCC懸浮液在121℃下高壓滅菌15
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟4）具體為：將所述納米纖維素基水凝膠微膠囊與菌懸液以1:1的體積比混合，通過渦旋振蕩器使菌懸液中的菌體充分分散均勻于納米纖維素基水凝膠微膠囊中，在37℃搖床中孵育1?h后，置于-80℃凍存12h，冷凍干燥24h處理后得到益生菌微膠囊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述納米纖維素纖維的制備方法包括以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述纖維素納米晶體的制備方法包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述益生菌微膠囊的制備方法制備得到的益生菌微膠囊。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟1）具體為：將-80℃保藏的益生菌菌株融化后，在37℃培養(yǎng)24-48h活化至三代，吸取三代菌液離心去培養(yǎng)基，無菌生理鹽水離心洗滌2次，用無菌生理鹽水重懸，制備成菌懸液備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟1）的離心設(shè)定條件為：5500rpm，15min，所述益生菌為雙歧桿菌、發(fā)酵乳桿菌或植物乳桿菌中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的pcc懸浮液中各溶質(zhì)的濃度為：納米纖維素纖維含量為0.5wt%，納米纖維素晶體含量為5wt%，聚乙烯醇含量為4wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的超聲分散的條件為溫度40-50℃，功率...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭亞鳳，黃雅涓，關(guān)喬，杜艷瑜，莊瑋婧，余明雨，吳奕睿，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福建農(nóng)林大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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