[发明专利]一种制备益生菌微胶囊的装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种制备益生菌微胶囊的装置及其使用方法，该装置包括喷头本体,所述喷头本体的中心设有单孔，单孔内设有两层内外套接的套管，形成三层不连通的空腔；喷头端面对应形成两层环形孔和中心圆孔，其中：外层空腔通过接口与固化液输送管连通，以输送固化液，该空腔端部与所述环形雾化孔连通以喷射固化液；中间层空腔与高压空气输送管通过接口连通以输送高压空气，该空腔端部与所述环形空气孔连通用以喷射高压空气；内层空腔与微胶囊壁材输送管通过接口连通，以输送壁材，该空腔端部与所述中心壁材孔连通用以喷射微胶囊。本发明提高了微胶囊的成品稳定性。

技术领域

本发明属于食品生物技术领域，特别是涉及一种益生菌微胶囊及其制备装置。

背景技术

随着生物科技的进步，益生菌对人和动物的健康作用受到人们越来越广泛的关注。以乳酸菌为代表的益生菌具有多重生理功能，包括改善肠道功能，抑制有害菌生长，缓解乳糖不耐症、促进消化吸收、调节免疫系统、延缓机体衰老等功效。微胶囊包埋技术是指通过一定的理化手段将益生菌包裹于微小的封闭的胶囊。微胶囊的作用在于抵御或降低不良环境对益生菌的活性的破坏。益生菌的活菌微胶囊在保健、医疗、畜牧饲料领域均有应用。

目前，最通用的微胶囊制备是以海藻酸钠作为壁材，包裹益生菌后，通过各种技术成球，接触CaCl₂溶液并迅速固化，形成稳定的微胶囊。当前在制作工艺上，无论何种方法都会有一定的局限性:挤压法制得的微胶囊尺寸较大，一般在1.0mm以上，效率低下；喷雾干燥法制备过程的高温容易对菌活造成损失；乳化法需要使用大量油，且分离困难。很多研究者在采用喷雾冷却法制备微胶囊时，往往会采用雾化喷头，先将海藻酸钠雾化然后喷到氯化钙水溶液中，或者尝试将海藻酸钠与氯化钙分别雾化然后对喷。直接喷到氯化钙中这种方式，海藻酸钠微球在雾化空间内飞溅，容易挂壁、粘附在喷头表面，从而影响微球品质；将海藻酸钠与氯化钙对喷，也同样存在颗粒粘附喷头，雾形不稳定直接影响到微胶囊的球形度和粒径均一性。因此上述冷喷方案也不合适于工业化应用。

为了解决上述现有技术问题，本发明人在总结现有技术基础上，通过大量实践与总结，提出本项发明。

发明内容

本发明目的是为了克服冷喷法制备微胶囊的生产不稳定性，一种简单、高效、适用于实际生产的雾化喷头及附属装置，提供一种新的微胶囊壁材与固化剂之间的接触方式。

该冷喷装置包括喷头本体,所属喷头本体前端设有喷头帽，所述喷头帽中心设有单孔，单孔内设有两层套管，形成三层不连通的空腔，喷头盖平面形成两层环形孔和中心圆孔，其中：

最外层空腔为固化液输送空腔，所述固化液输送空腔通过接口与固化液输送管连通，以输送固化液，该空腔端部与所述环形雾化孔连通以喷射固化液。

中间层空腔为高压空气输送空腔，所述高压空气输送空腔与高压空气输送管通过接口连通以输送高压空气，该空腔端部与所述环形空气孔连通用以喷射高压空气。

内层空腔为微胶囊壁材液输送空腔，所述壁材输送空腔与微胶囊壁材输送管通过接口连通，以输送壁材，该空腔端部与所述中心壁材孔连通用以喷射微胶囊。

所述微胶囊壁材输送空腔管与尾座固定，所述尾座可以通过接口与所述壁材输送管连通，所述尾座与喷头主体通过螺纹固定，所述尾座与喷头主体的组合腔体即为所述高压空气输送空腔。

所述喷头装置进一步设有连接口，用于工作时固定在合适位置。

本发明的另一方面，提供一种利用上述喷头及附属装置，进行的提高微胶囊喷射质量的操作方法，包括以下步骤：

第一步，确定流体参数，包括：最佳喷射距离d、固化剂泵送压力P₁、气速v、壁材泵送压力P₂、固化剂浓度C₁和壁材浓度C₂；