本發(fā)明屬于益生菌產品制備方法，具體涉及一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法及該組合物的應用。

背景技術：

根據(jù)FAO/WHO目前采用的定義，益生菌是“當施用足夠的數(shù)量時，對宿主的健康有益的微生物”。益生菌具有增強免疫力、減少過敏、改善東方人乳糖不耐癥、降低膽固醇、幫助消化等作用，因此在現(xiàn)今社會形態(tài)不斷轉變，生活緊張忙碌、飲食營養(yǎng)失調、長期運動不足的環(huán)境下，各種益生菌制品不斷推陳出新，添加有益生菌的酸奶、乳酸菌飲料、益生菌粉劑和醫(yī)藥等產品已經(jīng)形成了相對完整和成熟的益生菌行業(yè)。但是，目前這些益生菌產品普遍存在一個問題，益生菌在貨架期的活性下降很快，同時對人體消化道中的胃酸、膽汁等耐受性差，到達腸道的活菌數(shù)十分有限，不能真正發(fā)揮益生菌的健康作用。利用微膠囊技術，將益生菌包埋在壁材中，一方面能延長益生菌產品的貨架期，另一方面能提高到達腸道的活菌數(shù)。目前，有專利提出對益生菌進行保護，采用一層、兩層甚至三層壁材包埋益生菌。如發(fā)明專利 (公告號：CN 104543611 A) 以蛋白與還原性低聚糖美拉德產物作為微膠囊壁材，將濃縮益生菌液作為芯材，采用內源乳化凝膠法和噴霧干燥兩種方法制作益生菌微膠囊；發(fā)明專利 (公告號：CN 104644612 A) 利用聚丙烯酸鈉接枝海藻酸鈉包埋益生菌微膠囊，減少胃液環(huán)境對益生菌的不良影響，提高到達腸道的有效活菌數(shù)量；中國發(fā)明專利（公告號：CN104004670 B）采用海藻糖包埋酵母，制備耐高溫微膠囊酵母益生菌。發(fā)明專利（公告號：CN1933735 A）采用不飽和油脂和甘油三酯在乳化劑聚葡萄糖的作用下，將益生菌分散在油相中，制得油包水乳劑，用于花生醬產品中。發(fā)明專利（公告號：CN101323850 B）采用大豆分離蛋白、微孔淀粉和海藻酸鈉分別作為瑞士乳桿菌的一、二、三層壁材，提高了瑞士乳桿菌冷凍干燥后的存活率。發(fā)明專利（公告號：CN105105104 A）采用內部油層、第一外層（海藻酸及其鹽類）和第二外層（天然多糖及陽離子型高分子）包埋益生菌，制備耐熱益生菌組合物。這類方法過程繁瑣、附加成本高，在實際生產中應用很少，或者包埋穩(wěn)定性不高，且包埋的益生菌活性仍然有限，不能滿足實際工業(yè)加工和常溫貨架長期儲存的需求，并耐受環(huán)境不利因素的影響。

不飽和脂肪酸屬于健康油脂，包括亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等不飽和脂肪酸是人體不能合成、必須從膳食中補充的對人體具有重要生理作用的功能活性成分，可有效降低血液中膽固醇和甘油三酯，增強機體免疫力，預防心腦血管疾病，還可以延緩衰老。研究表明不飽和脂肪酸對胎兒、嬰兒的大腦及視力發(fā)育、心血管的生成起著不可替代的作用。因此，不飽和脂肪酸可作為營養(yǎng)強化劑廣泛應用，如將其添加到嬰兒配方奶粉等產品中。但是，由于不飽和脂肪酸的結構特性，具有水溶性差、在其儲藏過程中極易氧化變質、并帶有不良氣味等特點。因此，將不飽和脂肪酸包埋制備得到的膠囊型產品是其典型產品。

針對上述不飽和脂肪酸和益生菌的特性，人們采用噴霧干燥法分別對不飽和脂肪酸、益生菌包埋并取得一定效果，但是此種方法包埋率低，干燥工藝中高溫過程會明顯增加不飽和脂肪酸的氧化、變性程度，降低益生菌活菌率。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于設計提供了一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法及該組合物的應用的技術方案。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：以益生菌和不飽和脂肪酸組合物為芯材液體，以蛋白、多糖和合成高分子的單一或混合溶液為壁材液體，采用同軸靜電噴射法制備得到的以益生菌和不飽和脂肪酸組合物為核、以蛋白或多糖或合成高分子或混合物為殼的微膠囊。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述益生菌為經(jīng)過冷凍干燥獲得的益生菌粉。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述益生菌為雙歧桿菌屬、青春雙歧桿菌、動物雙歧桿菌、乳雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、乳桿菌屬、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、卷曲乳桿菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種（保加利亞乳桿菌）、德氏乳桿菌亞種、發(fā)酵乳桿菌、格氏乳桿菌、瑞士乳桿菌、約氏乳桿菌、副干酪乳桿菌、植物乳桿菌、羅伊氏乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、唾液乳桿菌、鏈球菌屬、嗜熱鏈球菌、乳球菌屬、乳酸乳球菌乳酸亞種、乳酸乳球菌乳脂亞種、乳酸乳球菌雙乙酰亞種、腸膜明串珠菌腸膜亞種、丙酸桿菌屬、酵母屬、德巴利酵母數(shù)、假絲酵母屬、球擬酵母屬、擬桿菌屬、梭桿菌屬、酒球菌屬、消化鏈球菌屬、青霉屬、鏈球屬、梭菌屬、氣球菌屬、片球菌屬、芽孢桿菌屬、蜜蜂球菌屬、腸球菌屬、微球菌屬、魏斯氏菌屬。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述不飽和脂肪酸包括單不飽和脂肪酸和/或多不飽和脂肪酸。該不飽和脂肪酸具體可以為油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、DHA、EPA等。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述壁材中的蛋白包括來源于植物、動物或微生物的蛋白及其衍生物。該蛋白質具體可以為大豆蛋白、綠豆蛋白、小麥蛋白、玉米蛋白、谷蛋白、蠶絲蛋白、蜘蛛絲蛋白、膠原蛋白、乳清蛋白、明膠、酪蛋白酸鈉、纖維蛋白、角蛋白等。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述壁材中的多糖包括來源于植物、動物、海藻或微生物的多糖及其衍生物。該多糖具體可以為甲殼素、殼聚糖、纖維素、木質素、淀粉、菊粉、葡聚糖、瓊脂糖、低聚果糖、大豆低聚糖、魔芋葡甘聚糖、低聚異麥芽糖、低聚木糖、低聚麥芽糖、糊精、海藻酸及其鹽、右旋糖酐、透明質酸、海藻多糖、褐藻多糖、螺旋藻多糖、地衣多糖、香菇多糖、靈芝多糖、銀耳多糖、果膠、瓜爾膠、黃原膠、角叉菜膠等。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述壁材中的合成高分子為聚氨基酸（如聚賴氨酸和聚谷氨酸等）、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸等具有生物可降解和生物相容性的合成高分子。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述微膠囊粒徑為納米級到微米級的尺度。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述壁材液體濃度為1-25 w.%。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述芯材液體中益生菌為10⁸-10¹³ CFU/mL。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物的制備方法，其特征在于：所述同軸靜電噴的電壓為10-90 kV，接收距離為5-40cm，濕度為25-60%。

所述的一種含有益生菌和不飽和脂肪酸組合物在食品、保健品、醫(yī)藥和飼料產品中的應用。

本發(fā)明中同軸靜電噴射法指在高壓電場下，芯層和殼層溶液分別從同一軸心的內外層毛細管噴絲口處形成Taylor錐，當電場強度達到一個臨界值時，電場力就能克服液體的表面張力，在噴絲口處形成一股帶電噴射流。通過調節(jié)電場強度、流速和液體的性質，形成不同的噴霧模式。與其他制備微膠囊的技術相比，同軸靜電噴射技術具有諸多優(yōu)勢，如包埋效率高、不需要耗時的相分離過程。通過靜電噴射技術易于獲得粒徑均一、結構形態(tài)可控的顆粒，是一種簡單高效、綠色環(huán)保的高分子微球成型方法。

本發(fā)明具有的優(yōu)點及有益效果在于：

根據(jù)本發(fā)明制備的益生菌和不飽和脂肪酸組合物，能維持益生菌的低水活度，提高益生菌的穩(wěn)定性；能保護不飽和脂肪酸被氧化，并掩蓋不飽和脂肪酸的不良氣味；能保護益生菌和不飽和脂肪酸不易受胃酸和膽汁的破壞，增加了到達腸道的活菌和不飽和脂肪酸數(shù)量；本發(fā)明的方法簡單有效，益生菌和不飽和脂肪酸組合物中的益生菌在貨架期活性損失小，不飽和脂肪酸的異味被掩蓋，營養(yǎng)保留完整。

附圖說明

圖1是指同軸靜電噴射裝置示意圖。

圖中：1為雙通道注射泵；2和3為注射器，分別容納同軸靜電噴的殼材溶液和芯材液體；4為同軸噴頭，其中里軸通芯液，外圍通殼液；5為高壓電源；6為包裹鋁箔的接收板。

具體實施方式

以下結合實施例來進一步說明本發(fā)明。

本發(fā)明中應用到的同軸靜電噴射裝置如圖1所示，其包括了雙通道注射泵1、容納同軸靜電噴的殼材溶液的注射器2、容納同軸靜電噴的芯材液體的注射器3、同軸噴頭4、高壓電源5和包裹鋁箔的接收板6。

實施例1：

配置濃度為15 w%的大豆蛋白溶液為壁材溶液，將德氏乳桿菌保加利亞亞種的凍干粉加入花生四烯酸中，采用均質分散法，配制益生菌濃度為10¹³ CFU/mL的芯材液體。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為60 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離15 cm，相對濕度45%，制備得到具有完整芯/殼結構的以德氏乳桿菌保加利亞亞種和花生四烯酸組合物為核、以大豆蛋白為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為2-10微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，90%的德氏乳桿菌保留活性，花生四烯酸基本未被氧化。

實施例2：

配置濃度為2 w%的殼聚糖/菊粉溶液為壁材溶液，將嬰兒雙歧桿菌的凍干粉加入DHA中，采用均質分散法，配制益生菌濃度為10¹⁰ CFU/mL的芯材液體。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為25 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離25 cm，相對濕度40%，制備得到具有完整芯/殼結構的以嬰兒雙歧桿菌和DHA組合物為核、以殼聚糖/菊粉為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為1-5微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，88%的雙歧桿菌保留活性，DHA基本未被氧化。

實施例3：

配置濃度為3 w%的膠原蛋白/海藻酸溶液為壁材溶液，將植物乳桿菌、兩歧雙歧桿菌和嗜熱鏈球菌的凍干粉加入亞麻酸中，采用均質分散法，配制益生菌濃度為10¹¹ CFU/mL的芯材液體，三種益生菌比例為1:1:1。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為25 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離25 cm，相對濕度40%，制備得到具有完整芯/殼結構的以植物乳桿菌、兩歧雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌和亞麻酸組合物為核、以膠原蛋白/海藻酸為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為2-15微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，92%的混合菌保留活性，亞麻酸基本未被氧化。

實施例4：

配置濃度為10 w%的玉米蛋白/淀粉溶液為壁材溶液，將鼠李糖乳桿菌的凍干粉加入花生四烯酸/DHA中，兩種不飽和脂肪酸比例為1:1，采用超聲分散法，配制益生菌濃度為10⁸CFU/mL的芯材液體。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為30 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離15 cm，相對濕度41%，制備得到具有完整芯/殼結構的以鼠李糖乳桿菌和花生四烯酸/DHA組合物為核、以玉米蛋白/淀粉為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為600納米-8微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，90%的德氏乳桿菌保留活性，花生四烯酸和DHA基本未被氧化。

實施例5：

配置濃度為3.5 w%的殼聚糖/絲素蛋白溶液為壁材溶液，將兩歧雙歧桿菌和德巴利酵母的凍干粉加入亞麻酸中，采用攪拌分散法，配制益生菌濃度為10⁸ CFU/mL的芯材液體，兩歧雙歧桿菌和德巴利酵母比例為8:1。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為45 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離25 cm，相對濕度40%，制備得到具有完整芯/殼結構的以兩歧雙歧桿菌、德巴利酵母和亞麻酸組合物為核、以殼聚糖/絲素蛋白為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為900納米-5微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，93%的混合菌保留活性，亞麻酸基本未被氧化。

實施例6：

配置濃度為5 w%的纖維蛋白/纖維素溶液為壁材溶液，將德伊氏乳桿菌、兩歧雙歧桿菌和丙酸桿菌的凍干粉加入亞油酸/亞麻酸中，采用均質分散法，配制益生菌濃度為10¹⁰ CFU/mL的芯材液體，三種益生菌比例為1:1:1。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為25 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離25 cm，相對濕度38%，制備得到具有完整芯/殼結構的以德伊氏乳桿菌、兩歧雙歧桿菌和鼠李糖乳桿菌和亞油酸/亞麻酸組合物為核、以纖維蛋白/纖維素為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為5-50微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，91%的混合菌保留活性，亞油酸和亞麻酸基本未被氧化。

實施例7：

配置濃度為3 w%的殼聚糖/海藻酸溶液為壁材溶液，將兩歧雙歧桿菌的凍干粉加入DHA和EPA混合油脂中，采用均質分散法，配制益生菌濃度為10⁹ CFU/mL的芯材液體。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為40KV的高壓電場中靜電噴，接收距離15 cm，相對濕度40%，制備得到具有完整芯/殼結構的以兩歧雙歧桿菌和DHA和EPA組合物為核、以殼聚糖/海藻酸為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為3-20微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，89%的兩歧雙歧桿菌保留活性，DHA和EPA基本未被氧化。

實施例8：

配置濃度為15 w%的玉米蛋白/乳清蛋白/菊粉溶液為壁材溶液，將唾液乳桿菌、嗜熱鏈球菌和芽孢桿菌的凍干粉加入花生四烯酸中，三種益生菌比例為1:1:1，采用均質分散法，配制益生菌濃度為10⁹ CFU/mL的芯材液體。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為30 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離18 cm，相對濕度45%，制備得到具有完整芯/殼結構的以唾液乳桿菌、嗜熱鏈球菌和芽孢桿菌和花生四烯酸組合物為核、以玉米蛋白/乳清蛋白/菊粉為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為5-40微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，89%的混合菌保留活性，花生四烯酸基本未被氧化。

實施例9：

配置濃度為18 w%的聚乳酸/低聚木糖溶液為壁材溶液，將瑞士乳桿菌、嗜熱鏈球菌和嬰兒雙歧桿菌的凍干粉加入DHA中，三種益生菌比例為1:1:1，采用均質分散法，配制益生菌濃度為10¹² CFU/mL的芯材液體。將壁材溶液和芯材液體同時通過注射泵從同軸噴頭擠出，在電壓為30 KV的高壓電場中靜電噴，接收距離18 cm，相對濕度45%，制備得到具有完整芯/殼結構的以瑞士乳桿菌、嗜熱鏈球菌和嬰兒雙歧桿菌和DHA組合物為核、以聚乳酸/低聚木糖為殼的微膠囊，該微膠囊粒徑為10-60微米。該組合物無不飽和脂肪酸的不良味道，常溫存放12個月，93%的混合菌保留活性，DHA基本未被氧化。