[發明專利]包埋益生菌的阿拉伯膠復合纖維/膠囊及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210013148.3
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114287634B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 侯俊財;馬佳歌;姜瞻梅;徐聰;王婉
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: A23L33/135
• 分類號: A23L33/135;A23P10/30;A61K35/744;A61K9/48;A61K47/36;A61K47/32;A61K47/42
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 袁善民

本發明涉及益生菌技術領域，具體涉及一種包埋益生菌的阿拉伯膠復合纖維/膠囊及其制備方法和應用。通過電流體動力學技術成功將乳酸菌封裝在以合成生物聚合物聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮及食品級聚合物濃縮乳清蛋白、麥芽糊精為基質，復配益生元阿拉伯膠的電紡纖維及電噴霧膠囊中。獲得的電噴霧膠囊具有易于處理的粉末的物理外觀，而電紡纖維呈現為連續的納米纖維氈。負載有益生菌的電噴霧膠囊的形態使其更適合作為食品添加劑，而電噴霧纖維墊則可以在生物活性食品包裝設計中發揮更大的作用。

技術領域

本發明涉及益生菌技術領域，具體涉及一種包埋益生菌的阿拉伯膠復合纖維/膠囊及其制備方法和應用。

背景技術

益生菌是活的微生物，當施與一定數量時，可通過維持腸道正常微生物、抑制病原菌黏附于腸道黏膜、降膽固醇及提高免疫力等方面，為宿主的健康提供諸多益處。隨著人們對益生菌健康功效的認識及研究不斷深入，益生菌產品消費與日俱增。乳桿菌作為常見的食品級益生菌，具有調節宿主腸道菌群、抑制病原菌以及改善人體健康等多種益生功效，因而被廣泛應用于食品工業。為實現這些益處，食用益生菌的最低活細胞數應滿足10⁶-10⁷CFU/g食物。然而，益生乳桿菌對極端的環境條件較為敏感，在食品加工及儲存過程中穩定性較差，暴露于消化道條件下的生物利用度較低，因此，當乳桿菌在加工、貯藏及在宿主胃腸道內時，會不可避免地受到來自外界環境的多種脅迫，繼而影響其穩定性及生物利用度，這極大的限制了其益生功效的發揮及在食品工業上的應用。目前，許多封裝方式涉及高/低溫和有機溶劑的使用，易造成活力損失及安全風險；鑒于此，應進一步深入開展基礎研究并加強技術革新，結合電流體動力學等可行技術協同益生元增效，在保護益生菌抵御多種環境脅迫的同時保障其益生功效，破解環境脅迫下益生菌穩定性及功能性發揮的關鍵難題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種包埋益生菌的阿拉伯膠復合纖維/膠囊及其制備方法和應用。通過將乳酸菌封裝在以合成生物聚合物聚乙烯醇(PVOH)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及食品級聚合物濃縮乳清蛋白(WPC)、麥芽糊精(MD)為基質，復配益生元阿拉伯膠(GA)的電紡纖維及電噴霧膠囊中，以提高乳酸菌在加工、使用過程中的穩定性和成活率。

本發明的技術方案之一，一種包埋益生菌的阿拉伯膠復合纖維/膠囊，將乳酸菌封裝在以生物聚合物為基質，復配阿拉伯膠的靜電紡絲纖維或者靜電噴霧膠囊中；其中，所述生物聚合物選自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、乳清蛋白和麥芽糊精中的一種。

進一步地，將乳酸菌封裝在以聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮為基質，復配阿拉伯膠的靜電紡絲纖維中；或者，將乳酸菌封裝在以乳清蛋白或麥芽糊精為基質，復配阿拉伯膠的靜電噴霧膠囊中。

進一步地，所述乳酸菌為L.plantarum KLDS 1.0328。

進一步地，所述靜電紡絲纖維直徑為150-170nm，所述靜電噴霧膠囊的粒徑為0.8-1.2nm。

本發明的技術方案之二，上述包埋益生菌的阿拉伯膠復合纖維/膠囊的制備方法，具體的：

當生物聚合物為聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮時，包括以下步驟：

a1.制備乳酸菌菌懸液；將阿拉伯膠粉末溶解于水中得到阿拉伯膠溶液；將聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮溶于水得到生物聚合物溶液；生物聚合物溶液和阿拉伯膠溶液攪拌混勻得到混合溶液；

a2.將所述乳酸菌菌懸液置于所述混合溶液中，攪拌混勻后得到混合菌液；

a3.向混合菌液中加入助劑后進行靜電紡絲或者靜電噴霧，得到所述包埋益生菌的阿拉伯膠復合纖維/膠囊。

當生物聚合物為乳清蛋白或麥芽糊精時，包括以下步驟：

b1.制備乳酸菌菌懸液；將阿拉伯膠粉末溶解于水中得到阿拉伯膠溶液；將乳清分離蛋白或麥芽糊精置于阿拉伯膠溶液中攪拌混合得到混合溶液；