一種高效益生菌微膠囊及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效益生菌微膠囊，包括芯材和壁材，所述芯材包括90～95wt％的益生菌和5～10wt％的保護劑，所述的壁材為雙層，內(nèi)層為海藻酸鈉，外層為乳清蛋白或明膠。本發(fā)明同時公開了上述微膠囊的制備方法和應用。該微膠囊通過海藻酸鈉和明膠或乳清蛋白雙層包被，提高了益生菌的耐酸、耐膽鹽及耐貯存能力。本發(fā)明的微膠囊添加到飼料中，可以調(diào)整宿主腸道微環(huán)境平衡，抑制有害菌，提高宿主的抗病能力。
【專利說明】一種高效益生菌微膠囊及其制備方法和應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于飼料添加劑領域，涉及一種益生菌，具體涉及一種高效益生菌微膠囊 及其制備方法和應用。

【背景技術】
[0002] 益生菌作為飼料添加劑，可以調(diào)節(jié)牲畜胃腸道微生物平衡，提高動物生產(chǎn)性能。益 生菌是活細菌，必須到達家畜的腸道中才能發(fā)揮作用。但是，飼料加工中的高溫和機械力、 長期的儲存及運輸，胃腸液中的胃酸及膽汁都會使益生菌死亡，通過普通飼喂的方法，能活 著進入腸道并發(fā)揮作用的的益生菌數(shù)量很少。
[0003] 微膠囊技術是利用天然或者高分子包囊材料將固體、液體或氣體的核心物質(zhì)包囊 形成的一種具有半透性或密封囊膜的微型膠囊的技術。利用該技術將益生菌制成微膠囊， 能夠提高益生菌的存活率。但是，不同的包裹材料、不同的加工工藝對益生菌的存活率有極 大的影響。因此，選擇合適的包裹材料和加工工藝對益生菌進行包埋成為研宄的熱點。采 用海藻酸鈉和為壁材，制備高效益生菌微膠囊作為飼料添加劑，能夠大大增加牲畜腸道中 益生菌的活菌量，促進牲畜的健康生長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術存在的問題和不足，本發(fā)明提出了一種高效益生菌 微膠囊及其制備方法和應用。
[0005] 技術方案：為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明提出了一種高效益生菌微膠囊，包括芯材 和壁材，所述芯材包括90?95wt %的益生菌和5?IOwt %的保護劑，所述的壁材為雙層， 內(nèi)層為海藻酸鈉，外層為乳清蛋白或明膠。
[0006] 所述的保護劑為多孔淀粉和脫脂奶粉，其中，多孔淀粉的量占益生菌總重量2? 5wt %，脫脂奶粉的量占益生菌總重量的5?Swt %。其中，所述益生菌為釀酒酵母、枯草芽 孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、嗜酸乳桿菌中的任意一種或幾 種的混合物。
[0007] 本發(fā)明同時提出了上述高效益生菌微膠囊的制備方法，包括如下步驟：
[0008] (1)芯材的制備：將益生菌接種、發(fā)酵培養(yǎng)，使其發(fā)酵液活菌濃度達到KTcfu/g， 得到發(fā)酵液；將發(fā)酵液離心，收集菌體沉淀，向菌體沉淀中加入占益生菌總重量2?5wt% 的多孔淀粉和5?8wt%的脫脂奶粉，混勻，得到芯材；
[0009] (2)第一層微膠囊的包被：將海藻酸鈉加入蒸餾水中混合得到海藻酸鈉水溶液， 高壓滅菌得到第一層壁材，冷卻至室溫后加入到步驟（1)得到的芯材中充分混勻，通過 Equl微膠囊發(fā)生器，并滴加 CaCl2，固化30?50min，過濾收集微膠囊；
[0010] (3)第二層微膠囊的包被：將步驟（3)得到的微膠囊懸于蒸餾水中，并與明膠或乳 清蛋白混勻，流化噴霧法制備微膠囊，流化床法干燥收集雙層包被的微膠囊。
[0011] 其中，所述步驟（1)中的益生菌為釀酒酵母、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、兩歧 雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌和嗜酸乳桿菌中的任意一種或幾種的混合物。
[0012] 所述步驟（2)中海藻酸鈉水溶液的濃度為2?5 %，芯材與海藻酸鈉水溶液的體積 比為1 : 3?1 : 5。
[0013] 所述步驟（3)中明膠或乳清蛋白濃度為2?5wt%。
[0014] 具體地，所述步驟（3)中流化噴霧包埋微囊的參數(shù)為：包覆第一層壁材的芯材與 明膠或乳清蛋白的體積比為1 : 5?1 : 15,控制液速為5?10mL/min，進口溫度40°C，出 口溫度35°C，噴嘴霧化壓力為0· 3?0· 5MPa，干燥空氣流量為300?500m3/h。
[0015] 本發(fā)明進一步提出了上述高效益生菌微膠囊作為飼料添加劑的應用。
[0016] 有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明中的芯材包含有脫脂奶粉和多孔淀粉。脫脂奶 粉保護劑可顯著提高微囊化益生菌的存活率。多孔淀粉表面具有很多伸向中心的小孔，具 有良好的吸附性能，可以吸附和保護益生菌。兩者同時作為保護劑，可大大提高益生菌對環(huán) 境的耐受力，減少生產(chǎn)加工和運輸貯藏中益生菌的損失。目前的益生菌微囊僅做一次包被， 所以對益生菌的保護效率不高。本發(fā)明中壁材包括第一層的海藻酸鈉和第二層的明膠或乳 清蛋白。海藻酸鈉可以提高益生菌對胃蛋白酶等的耐受能力，明膠或乳清蛋白可以提高益 生菌對胃酸等的耐受能力，兩層的壁材包裹大大提高進入腸道的活菌數(shù)。

【具體實施方式】
[0017] 下面結合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明。
[0018] 實施例1釀酒酵母微膠囊的制備。
[0019] 將釀酒酵母種子液按3wt%的接種量接種于培養(yǎng)基，37°C、120r/min培養(yǎng)16h， 6000r/min離心5分鐘，加入占酵母菌菌體沉淀總重量2wt%的多孔淀粉和10%的脫脂奶 粉，高速均質(zhì)器進行混勻，得到芯材；稱量海藻酸鈉加入蒸餾水中，配制3wt%海藻酸鈉水 溶液，高壓滅菌得到第一層壁材，冷卻至室溫后加入芯材充分混勻，芯材與壁材的體積比為 1 : 2,通過Equl微膠囊發(fā)生器，并滴加8g/l CaCl2，固化40min，過濾收集微膠囊。微膠囊 懸于蒸餾水中，濃度為l〇wt%。將其與5wt%的明膠進行流化噴霧包埋。參數(shù)為微膠囊液 與3wt%明膠的體積比為1 : 5、控制液速為6mL/min，進口溫度40°C，出口溫度35°C，噴嘴 霧化壓力為〇. 5MPa，干燥空氣流量為300m3/h。常溫流化床干燥，收集得到釀酒酵母微膠囊。
[0020] 實施例2嗜酸乳桿菌微膠囊的制備。
[0021] 將嗜酸乳桿菌種子液按3wt%的接種量接種于培養(yǎng)基，37°C、120r/min培養(yǎng)14h， 8000r/min離心5分鐘，加入占嗜酸乳桿菌菌體沉淀總重量2 %的多孔淀粉和IOwt %的脫脂 奶粉，高速均質(zhì)器進行混勻，得到芯材；將3wt%海藻酸鈉加入蒸餾水中混合，高壓滅菌得 到第一層壁材，冷卻至室溫后加入芯材充分混勻，芯材與壁材的體積比為1 : 2,通過Equl 微膠囊發(fā)生器，并滴加8g/l CaCl2，固化40min，過濾收集微膠囊。將微膠囊懸于蒸餾水中， 濃度為l〇wt%。將其與5wt%的明膠進行流化噴霧包埋。參數(shù)為：微膠囊液與5wt%明膠 的體積比為1 : 5、控制液速為5mL/min，進口溫度40°C，出口溫度35°C，噴嘴霧化壓力為 0. 5MPa，干燥空氣流量為300m3/h。常溫流化床干燥，收集雙層包被的嗜酸乳桿菌微膠囊。
[0022] 實施例3屎腸球菌微膠囊的制備。
[0023] 將屎腸球菌種子液按3wt%的接種量接種于培養(yǎng)基，37°C、120r/min培養(yǎng)14h， 8000r/min離心5分鐘，加入占屎腸球菌菌體沉淀總重量2wt %的多孔淀粉和IOwt %的脫脂 奶粉，高速均質(zhì)器進行混勻，得到芯材；稱量海藻酸鈉加入蒸餾水中，配制3wt%海藻酸鈉 水溶液，高壓滅菌得到第一層壁材，冷卻至室溫后加入芯材充分混勻，芯材與壁材的體積比 為1 : 2,通過Equl微膠囊發(fā)生器，并滴加8g/l CaCl2，固化40min，過濾收集微膠囊。微膠 囊懸于蒸餾水中，濃度為l〇wt%。將其與5wt%的明膠進行流化噴霧包埋。參數(shù)為微膠囊 液與5wt%明膠的體積比為1 : 5、控制液速為5mL/min，進口溫度40°C，出口溫度35°C，噴 嘴霧化壓力為〇. 5MPa，干燥空氣流量為300m3/h。常溫流化床干燥，收集雙層包被的屎腸球 菌微膠囊。
[0024] 實施例4含有釀酒酵母、嗜酸乳桿菌和屎腸球菌的微膠囊的制備.
[0025] 將釀酒酵母、嗜酸乳桿菌和屎腸球菌種子液按2wt %的接種量接種于培養(yǎng)基， 37°C、120r/min培養(yǎng)15h，8000r/min離心5分鐘，加入占菌體沉淀總重量5wt %的多孔淀粉 和10wt%的脫脂奶粉，高速均質(zhì)器進行混勻，得到芯材；稱量海藻酸鈉加入蒸餾水中，配制 3wt%海藻酸鈉水溶液，高壓滅菌得到第一層壁材，冷卻至室溫后加入芯材充分混勻，芯材 與壁材的體積比為1 : 2,通過Equl微膠囊發(fā)生器，并滴加10g/l CaCl2，固化40min，過濾 收集微膠囊。微膠囊懸于蒸餾水中，濃度為10%。將其與5wt%的明膠進行流化噴霧包埋。 參數(shù)為微膠囊液與5wt%明膠的體積比為1 : 5、控制液速為8mL/min，進口溫度42°C，出口 溫度35°C，噴嘴霧化壓力為0. 5MPa，干燥空氣流量為400m3/h。常溫流化床干燥，收集雙層 包被的含有釀酒酵母、嗜酸乳桿菌和屎腸球菌的微膠囊。
[0026] 實施例5微膠囊進行性能評定測試。
[0027] 將實施例1?4的釀酒酵母微膠囊、嗜酸乳桿菌微膠囊、屎腸球菌微膠囊以及含有 釀酒酵母、嗜酸乳桿菌和屎腸球菌的微膠囊進行性能評定測試。
[0028] (1)益生菌微膠囊的穩(wěn)定性實驗。
[0029] 將制備好的釀酒酵母微膠囊、嗜酸乳桿菌微膠囊、屎腸球菌微膠囊以及含有釀酒 酵母、嗜酸乳桿菌和屎腸球菌的微膠囊分別裝于無菌的棕色樣品瓶中，在4°C下放置，每隔 IOd取樣測定活菌數(shù)，測定存活率，并計算存活率平均值，同時取未微膠囊化屎腸球菌菌液 作為對照。結果如表1所示。
[0030] 表1益生菌微膠囊對益生菌存活率的影響
[0031]

【權利要求】
1. 一種高效益生菌微膠囊，包括芯材和壁材，其特征在于，所述芯材包括90?95wt% 的益生菌和5?10wt%的保護劑，所述的壁材為雙層，內(nèi)層為海藻酸鈉，外層為乳清蛋白或 明膠。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高效益生菌微膠囊，其特征在于，所述的保護劑為多孔淀粉 和脫脂奶粉，其中，多孔淀粉的量占益生菌總重量2?5wt%，脫脂奶粉的量占益生菌總重 量的5?8wt%。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高效益生菌微膠囊，其特征在于，所述益生菌為釀酒酵母、枯 草芽孢桿菌、賭樣芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、奠腸球菌、屎腸球菌、嗜酸乳桿菌中的任意一種 或幾種的混合物。
4. 權利要求1所述的高效益生菌微膠囊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 芯材的制備：將益生菌接種、發(fā)酵培養(yǎng)，使其發(fā)酵液活菌濃度達到l〇1(lCfu/g，得到 發(fā)酵液；將發(fā)酵液離心，收集菌體沉淀，向菌體沉淀中加入占益生菌總重量2?5wt %的多 孔淀粉和5?8wt %的脫脂奶粉，混勻，得到芯材； (2) 第一層微膠囊的包被：將海藻酸鈉加入蒸餾水中混合得到海藻酸鈉水溶液，高壓 滅菌得到第一層壁材，冷卻至室溫后加入到步驟（1)得到的芯材中充分混勻，通過Equl微 膠囊發(fā)生器，并滴加 CaCl2，固化30?50min，過濾收集微膠囊； (3) 第二層微膠囊的包被：將步驟（3)得到的微膠囊懸于蒸餾水中，并與明膠或乳清蛋 白混勻，流化噴霧法制備微膠囊，流化床法干燥收集雙層包被的微膠囊。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中的益生菌為釀酒酵母、枯 草芽孢桿菌、賭樣芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、奠腸球菌、屎腸球菌和嗜酸乳桿菌中的任意一 種或幾種的混合物。
6. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟（2)中海藻酸鈉水溶液的濃度為 2?5%，芯材與海藻酸鈉水溶液的體積比為1 : 3?1 : 5。
7. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中明膠或乳清蛋白濃度為 2 ?5wt % 〇
8. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中流化噴霧包埋微囊的參數(shù) 為：包覆了第一層壁材后的芯材與明膠或乳清蛋白的體積比為1 : 5?1 : 15,控制液速 為5?10mL/min，進口溫度40°C，出口溫度35°C，噴嘴霧化壓力為0. 3?0. 5MPa，干燥空氣 流量為300?500m3/h。
9. 權利要求1所述的高效益生菌微膠囊作為飼料添加劑的應用。
【文檔編號】A23K1/16GK104431370SQ201410778964
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權日:2014年12月15日
【發(fā)明者】張俊生 申請人:南京優(yōu)帆生物科技有限公司