[發明專利]一種提高干燥后菌粉活性的低溫靜電噴霧干燥方法

在審

• 申請號: 202110042402.8
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112741328A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張軍威;張鑒喆
• 申請（專利權）人: 斯普瑞噴霧系統（上海）有限公司
• 主分類號: A23L33/135
• 分類號: A23L33/135;A23P10/47;A23L5/00;A23L29/30;A23L29/25;A23L29/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發明涉及益生菌領域，具體地說是一種提高干燥后菌粉活性的低溫靜電噴霧干燥方法，包括以下步驟：1)將益生菌菌泥與至少含有一種噴干保護劑的水溶液或混懸液均質混合制備料液，料液固含量為15?40％；2)將步驟1)所得的料液輸送至靜電霧化噴嘴處進行霧化，液滴在通過靜電噴嘴的過程中帶上靜電電荷，靜電噴嘴的靜電電壓設置范圍為1?40kV；3)霧化后的帶電液滴在干燥腔內進行干燥，其進風溫度為40?110℃，出風溫度為25?80℃；4)干燥后的粉末通過氣固分離裝置進行收集；本發明同現有技術相比，可以使益生菌料液在較低的干燥溫度下進行干燥，極大程度的避免益生菌在干燥過程中受到的熱損傷，提高了干燥后菌粉的活性。

[技術領域]

本發明涉及益生菌領域，具體地說是一種提高干燥后菌粉活性的低溫靜電噴霧干燥方法。

[背景技術]

益生菌是一種通過改善腸道微生物平衡而對宿主產生有益影響的微生物。其生理作用包括：維持腸道菌群結構的平衡；提高蛋白質和維生素的代謝，提高機體免疫力；抑制腸道炎癥；降低膽固醇等。腸道菌群的組成與人體營養、免疫、癌癥、衰老等有著密切的聯系，同時，益生菌對于高血壓、高血脂、心臟病、糖尿病和癌癥的防治也具有重要意義。目前在食品、保健品、藥品等領域已有多種益生菌制劑問世，其劑型主要有粉劑、片劑、膠囊劑和顆粒劑等。

為了長時間保存益生菌制劑中菌體的活性，目前通常采用冷凍干燥法制備菌粉。冷凍干燥是通過先冷凍后升華的方式除去水分，整個過程物料溫度控制在冰點以下，且不存在氣液界面，因此微生物受到的熱損傷很小，從而很好的保存菌體的活性。然而，凍干過程中的冷凍和升華都需要大量的能量，導致益生菌的生產成本居高不下，且凍干耗時較長，難以連續化生產，根本無法滿足市場日益增長的需求。

噴霧干燥是食品和制藥行業應用最為廣泛的制粉技術之一，因為其生產成本低、制粉迅速、顆粒性能可控且生產能力高，但目前噴霧干燥卻沒有用于益生菌的干燥，其主要原因為傳統噴霧干燥的進風溫度一般在150℃以上，出風溫度在80℃以上，而益生菌可耐受溫度一般在40-50℃左右，高的干燥溫度會對益生菌細胞膜產生熱損傷，導致細胞死亡，最終導致干燥后菌粉活性低。

基于目前益生菌的生產和使用現狀，市場急需一種低溫噴霧干燥系統，以減輕傳統噴霧干燥系統的高溫引發的問題，快速高效地生產活性高的益生菌菌粉。

[發明內容]

本發明的目的就是要解決上述的不足而提供一種提高干燥后菌粉活性的低溫靜電噴霧干燥方法，可以使益生菌料液在較低的干燥溫度下進行干燥，極大程度的避免益生菌在干燥過程中受到的熱損傷，提高了干燥后菌粉的活性。

為實現上述目的設計一種提高干燥后菌粉活性的低溫靜電噴霧干燥方法，包括以下步驟：1)將益生菌菌泥與至少含有一種噴干保護劑的水溶液或混懸液均質混合制備料液，料液固含量為15-40％；2)將步驟1)所得的料液輸送至靜電霧化噴嘴處進行霧化，液滴在通過靜電噴嘴的過程中帶上靜電電荷，靜電噴嘴的靜電電壓設置范圍為1-40kV；3)霧化后的帶電液滴在干燥腔內進行干燥，其進風溫度為40-110℃，出風溫度為25-80℃；4)干燥后的粉末通過氣固分離裝置進行收集。

進一步地，步驟1)中，所述噴干保護劑為碳水化合物類保護劑、蛋白類保護劑或樹膠類保護劑；所述碳水化合物類保護劑為麥芽糊精、殼聚糖、海藻糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、葡聚糖、玉米糖漿、環糊精、直鏈淀粉、改性淀粉中的任一種或其混合物；所述蛋白類保護劑為明膠、大豆分離蛋白、乳清蛋白、酪蛋白、脫脂奶粉中的任一種或其混合物；所述樹膠類保護劑為阿拉伯膠、海藻酸鈉、卡拉膠、黃原膠中的任一種或其混合物。

進一步地，步驟1)中，所述菌泥與噴干保護劑的混合比例為3:1到1:3之間。

進一步地，步驟1)中，所述保護劑還包括滲透壓調節劑，所述滲透壓調節劑的濃度為0.1-1％，所述滲透壓調節劑包括但不限于磷酸鹽或氯化鈉。