[发明专利]乳清蛋白与还原性低聚糖美拉德产物作为微胶囊壁材及包埋益生菌的应用

说明书

技术领域

本发明属于微胶囊技术领域，具体地说是蛋白与还原性低聚糖美拉德产物作为微胶囊壁材及包埋益生菌的应用。

背景技术

益生菌被食品和农业委员会(FAO)和世界健康组织(WHO)定义为在人体肠道内达到一定数量能对人体有益的一类微生物。在人体消化道条件下如何保护益生菌保持活力达到指定位置发挥益生作用是食品工业要解决的问题。所以研究如何保持高数量的益生菌传递并在目标位置释放以及释放后定殖是主要要解决的问题。

目前较多使用的方法是用微胶囊保护益生菌。常用的单一壁材有海藻酸钠、壳聚糖、其他多糖(糊精、纤维素衍生物类、变性淀粉等)，蛋白类(明胶、酪蛋白酸钠、乳清蛋白、大豆蛋白等)，或将其混合使用作为壁材，还有使用涂层包埋或多层包埋保护益生菌活力。

但目前所用的壁材以及包埋技术和方法虽然获得了较高的包埋率和较好的保护，但有单一壁材保护能力差、混合壁材成本较高，操作复杂，定点释放能力不强，释放后益生菌营养不足等缺点。所以发明一种成本低、包埋率较好、能保护益生菌活性且具定点释放能力的壁材是需要解决的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提出将蛋白与还原性低聚糖美拉德产物作为微胶囊壁材包埋益生菌，保护其在胃酸、胆盐等条件下活性并提高微胶囊定点释放能力以及提供益生菌释放后定殖所需营养。

由于乳清蛋白具良好缓冲能力可以更好保护益生菌，另外非乳基壁材微胶囊在婴儿配方等食品中应用受限，所以本发明从蛋白中选择乳清蛋白。低聚异麦芽糖是功能性低聚糖中一种, 可以增殖双歧杆菌等起到益菌的作用。更重要的是低聚异麦芽糖分子末端有还原基团，可与蛋白质或氨基酸共热发生美拉德反应。由于低聚异麦芽糖还原端在糖链末端，将其接枝到蛋白链上，会增加蛋白的凝胶性、成膜性、乳化性、抗消化性等功能性质，这种接枝产物特别适合作为微胶囊壁材包埋益生菌，由于乳化性较高，通过乳化法可获得更圆滑的外观形态，包埋效率更高。壁材抗胃蛋白酶消化能力可以更好地保护益生菌到达肠道，在肠道释放后，壁材还可以补给益生菌定殖所需的营养，避免由于不能定殖而排出体外造成益生菌浪费。

本发明所使用的乳清蛋白是乳清浓缩蛋白WPC-80或乳清分离蛋白；低聚异麦芽糖为IMO900。

乳清蛋白与还原性低聚糖美拉德产物微胶囊壁材其特征在于：乳清蛋白与低聚异麦芽糖按照质量比1:1-10:1配制成蛋白含量为8-12%溶液，调整pH为7.6-8.0，4℃冰箱过夜。85-90℃恒温水浴加热2-4小时，冷却。即为壁材溶液。

作为优选方案，所述美拉德反应接枝产物益生菌微胶囊壁材，是由乳清蛋白与低聚异麦芽糖按照质量比2:1-5:1配制成蛋白含量为10-12%溶液，调整pH为7.6-7.8，4℃冰箱过夜。85℃恒温水浴加热2-3小时，冷却。

蛋白与还原性低聚糖美拉德产物微胶囊壁材，壁材原料为蛋白和益生元，具营养特性和功能特性。蛋白与低聚异麦芽糖美拉德产物微胶囊壁材，具有安全性高，无毒副作用、乳化性好、成膜性好和经济实用等优点，可替代常用的壁材应用于包埋生物活性物质，如生物活性肽、易氧化油脂等，可替换或部分替换现有壁材。该壁材特别适合包埋益生菌，因其具有抗氧化性且结构致密能增强保护能力，在肠道酶和肠道微生物存在条件下定点释放能力增强，释放后壁材材料可为益生菌提供营养。

本发明还提供两种使用上述美拉德接枝产物壁材包埋益生菌的方法，如下：

1.乳化法制作益生菌微胶囊

（1）芯材菌悬液制备；

（2）壁材溶液与芯材混合，加入凝固剂；

（3）将加入凝固剂的混合溶液倒入混合乳液，恒温磁力搅拌；

（4）高速冷冻离心机，离心洗涤。

所述步骤（1）中，益生菌活化，离心浓缩使益生菌总含量在10^9-11CFU/g,益生菌为具有益生作用的植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌中的一种或二种以上。

所述步骤（2）中，取壁材溶液与（1）中的悬浮菌液10:1-50:1混合，加入3.5g/L葡萄糖酸内酯（GDL）和0.1M CaCl²凝固剂，快速搅匀。

所述步骤（3）中，混合液加入植物油和Span-80或Tween-80中一种按照5:1-10:1混合，混合液和混合乳液比例为1:10-1：50，40℃磁力搅拌2h。

所述步骤（4）中，将（3）中搅拌2h后的溶液倒入离心管中，在4℃，1000g条件下，离心5 min，弃去上层油相，加入适量的生理盐水震荡，再次离心，重复3次。