[发明专利]壳聚糖‐羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊及其制备

说明书

本发明公开了一种壳聚糖‑羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊及其制备，其中，壳聚糖‑羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊，包括壁材以及被该壁材包裹的芯材，其中，所述芯材主要是由益生菌菌泥和海藻糖构成的混合物，所述壁材主要是由壳聚糖和羧甲基纤维素钠层层自组装构成的多层结构。本发明通过对益生菌微囊的细节结构(尤其是囊壁所采用的材料及结构)等进行改进，并对制备方法整体流程工艺进行相应设计，利用壳聚糖和羧甲基纤维素钠组分的聚电解质层层自组装形成的囊壁，得到的壳聚糖‑羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊耐酸、耐胆盐，耐消化酶、提高益生菌的稳定性，能够增强益生菌的肠道定植效果。

技术领域

本发明属于益生菌制品技术领域，更具体地，涉及一种益生菌微囊及其制备方法，该益生菌微囊尤其是种壳聚糖-羧甲基纤维素钠层层自组装形成的益生菌微囊。

背景技术

益生菌是指一类对宿主有益的活性微生物，是定植于人体肠道、生殖系统内，能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称，其广泛应用于生物工程、工农业、食品安全以及生命健康领域。益生菌在人体中具有调节肠道菌群、增强机体免疫力、降低胆固醇等功效，目前在世界范围内已开发多种益生菌食品、保健食品和药品。

研究发现，人体补充益生菌必须保证足量的活菌定植于肠道才能发挥作用，因此美国FDA推荐食品中活性益生菌的添加量最低限为10⁶CFU/g 或10⁶CFU/ml。益生菌存活条件极为苛刻，氧气、温度、湿度等对益生菌的存活有很大影响，可导致其在生产、运输、存储和销售过程中活菌数大幅减少，益生菌制剂的稳定性限制了其应用。同时，益生菌在进入消化道后易受到胃酸、胆盐和多种消化酶的破坏，难以保持足够的活菌数到达肠道定植，从而发挥作用。目前市场上益生菌制剂产品着力于解决货架期产品中所含有的活菌数量符合要求，但对于如何改善益生菌耐酸、耐胆盐性，提高益生菌在肠道活性和定植效果等问题上无有效解决方案，严重限制了益生菌制剂的功效。

为了改善益生菌存活条件苛刻、长期储存稳定性差、不耐酸、不耐胆盐和消化酶等缺点，目前制备益生菌微囊制剂研究较多。微囊化技术 (microencapsulation)是一种包埋益生菌的有效手段，采用天然或合成的高分子材料为囊材，通过化学、物理或物理化学法将活性物质即囊芯包裹起来形成具有半透性或密封性囊膜的微型胶囊。将益生菌活菌微囊化后，能在一定程度上使其与外界环境隔离，提高其对不利环境的耐受性。

目前，益生菌微囊壁材主要有酪蛋白、大豆分离蛋、乳清分离蛋白、明胶、黄原胶、壳聚糖、海藻酸钠或醋酸邻苯二甲酸纤维素中的一种或几种，一些研究表明，微囊化对益生菌在胃肠道消化液中的存活率并没有表现出显著地保护效果。其原因可能是微囊囊壁骨架过于疏松、结构多孔，微囊表面硬度小，导致消化液可进入囊芯中引起益生菌失活。

并且，现有的益生菌微囊制剂制备过程中，为保证制备过程中菌的存活率通常采用真空冷冻干燥法，该方法具有菌存活率高、低温等优点，但存在生产效率低，设备成本较高等缺点。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种壳聚糖-羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊及其制备方法，其中通过对益生菌微囊的细节结构(尤其是囊壁所采用的材料及结构)等进行改进，并对制备方法整体流程工艺进行相应设计，利用壳聚糖和羧甲基纤维素钠组分的聚电解质层层自组装形成的囊壁，得到的壳聚糖-羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊耐酸、耐胆盐，耐消化酶、提高益生菌的稳定性，能够增强益生菌的肠道定植效果。并且，本发明壳聚糖-羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊的制备方法，除了可以采用常用的冷冻干燥法外，还可以采用喷雾干燥实现，菌存活率高，为益生菌微囊的干燥制备提供了多种可选途径。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种壳聚糖-羧甲基纤维素钠层层自组装益生菌微囊，其特征在于，包括壁材以及被该壁材包裹的芯材，其中，所述芯材主要是由益生菌菌泥和海藻糖构成的混合物，所述壁材主要是由壳聚糖和羧甲基纤维素钠层层自组装构成的多层结构。