膳食纤维微胶囊改善嗜酸乳杆菌NCFM存活能力的研究

论文摘要

益生菌在极端环境条件下的存活能力很低,采用膳食纤维微胶囊包埋益生菌,不但可以改善益生菌在逆境环境下的存活能力,而且可以使膳食纤维和益生菌两者相结合,有利于形成一类新型的食品添加配料。本文研究了从挤压膨化麦麸中制取膳食纤维的工艺过程,建立了膳食纤维提取的适宜工艺条件,即淀粉酶用量为0.5%,碱解浓度为1%的NaOH,碱解时间为100min,碱解温度为60°C。采用嗜酸乳杆菌NCFM(Lactobacillus acidophilus NCFM)与可溶性膳食纤维作为芯材,不溶性膳食纤维与海藻酸钠和明胶作为壁材制成微胶囊。微胶囊崩解耐受性试验结果表明,将不溶性膳食纤维(0.5g)和明胶(3%)与海藻酸钠(2%)按1:1体积制成壁材,50%可溶性膳食纤维与嗜酸乳杆菌菌悬液按1:1体积制成芯材,芯材与壁材按1:1体积比制成微胶囊后,其益生菌菌体的释放效果最好,包埋后的微胶囊在60min内完全崩解,释放出的活菌数最多,可达2.97×107cfu/g。研究了膳食纤维微胶囊化后的益生菌菌株在胃液与肠液、酸、胃蛋白酶、胆盐、胰蛋白酶和高渗透压等极端环境条件的存活能力,结果表明:(1)经pH 2.5的生理盐水处理3h后,微胶囊化菌株的活菌数为1.08×108cfu/ml,而对照组菌株的活菌数为2.7×107cfu/ml;(2)经人工胃液及处理3h和人工肠液处理24h后,微胶囊化的活菌数分别为5.44×106cfu/mL和2.57×106cfu/mL ,而对照处理的活菌数分别为3.41×106cfu/mL和1.35×106cfu/mL;(3)经14g/L的胃蛋白酶处理后6h,对照组菌株的活菌数为3.50×106cfu/ml,而微胶囊化菌株的活菌数为0.85×106cfu/ml;(4)经0.2%胆盐处理后6h,微胶囊化菌株的活菌数为2.01×106cfu/ml,而对照处理的活菌数为0.95×106cfu/ml;(5)经3g/L胰蛋白酶处理后6h,对照处理的活菌数为0.68×107cfu/ml,而微胶囊化菌株的活菌数为5.35×107cfu/ml;(6)经18%的NaCl溶液处理后3h,微胶囊化菌株的活菌数为1.2×107cfu/ml,而对照处理的活菌数为1.1×108cfu/ml。我们的结果表明,经膳食纤维微胶囊化包埋后的嗜酸乳杆菌NCFM菌株能明显增强其在极端环境下的存活能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 膳食纤维
• 1.1.1 膳食纤维的类型
• 1.1.2 膳食纤维的理化性质
• 1.1.3 挤压膨化对膳食纤维的影响
• 1.1.4 膳食纤维的生理功能
• 1.1.5 膳食纤维作为微胶囊成分的原因
• 1.2 嗜酸乳杆菌的生理功能
• 1.2.1 缓解乳糖不忍耐症
• 1.2.2 消除便秘
• 1.2.3 刺激机体的免疫能力
• 1.2.4 降低胆固醇水平
• 1.2.5 抑制癌症的发展
• 1.3 逆境对益生菌活力的影响
• 1.3.1 低pH 值对益生菌活力的影响
• 1.3.2 胆盐环境影响
• 1.3.3 胃肠中的酶环境对益生菌的影响
• 1.3.4 高渗透压的影响
• 1.3.5 温度的影响
• 1.4 微胶囊技术改善了益生菌的存活效果
• 1.5 本研究的目标
• 2 材料与方法
• 2.1 麦麸和菌株来源
• 2.2 嗜酸乳杆菌的培养
• 2.2.1 培养基
• 2.2.2 培养条件
• 2.3 主要试剂及仪器
• 2.3.1 主要试剂
• 2.3.2 主要仪器
• 2.4 研究方法
• 2.4.1 膳食纤维的制备工艺
• 2.4.2 膳食纤维包埋益生菌微胶囊的制备
• 2.4.3 微胶囊化菌种在逆境下的耐受能力测试
• 3 结果与讨论
• 3.1 麦麸膳食纤维制备工艺
• 3.1.1 挤压膨化提高麦麸中可溶性膳食纤维的含量
• 3.1.2 麦麸膳食纤维的理化性质测定
• 3.1.3 膳食纤维的提取工艺
• 3.2 膳食纤维包埋益生菌微胶囊制备工艺
• 3.2.1 菌株的生长曲线
• 3.2.2 微胶囊崩解实验
• 3.2.3 微胶囊壁材配方的确定
• 3.2.4 微胶囊中膳食纤维含量测定
• 3.3 微胶囊化菌种在逆境下的耐受能力研究
• 3.3.1 酸性环境对菌株活力的影响
• 3.3.2 胃蛋白酶对菌株存活的影响
• 3.3.3 人工胃液对菌株存活的影响
• 3.3.4 胆盐对菌株存活的影响
• 3.3.5 胰蛋白酶对菌株存活的影响
• 3.3.6 人工肠液对菌株存活的影响
• 3.3.7 高渗透压环境对菌株活力的影响
• 3.3.8 热处理对菌株存活的影响
• 4 结论
• 参考文献
• 个人简介
• 指导教师简介
• 致谢