一种双层包被乳酸菌微胶囊的制备方法

技术领域

本发明涉及乳酸菌包被技术领域，具体涉及一种双层包被乳酸菌微胶囊的制备方法。

背景技术

长期以来，抗生素饲料添加剂应用于畜牧水产养殖业取得了良好的成果，极大地促进了畜牧水产养殖业的发展，但是，在预混料中添加抗菌药物以及在养殖过程中盲目滥用抗菌药物导致了一系列的问题：一是饲料和养殖业对抗菌药物的严重依赖，使得动物体内和养殖环境中病原细菌及病毒的耐药性加剧，从而表现出药效降低，养殖成本上升，导致了动物体内和体外生态环境的破坏，加大了动物疫病防控难度；二是导致禽畜产品中药物残留问题严重，产品品质和安全性下降，药残问题使得我国禽畜产品出口频频受阻，经济损失惨重，降低了市场竞争力和消费者的信任度；三是导致环境污染严重，养殖环境中存在大量的耐药细菌和有害畜禽排泄物，使得生态环境恶化，威胁人类健康等，乳酸菌类微生物饲料添加剂是其中很重要的一种，乳酸菌是动物体内的常驻有益菌，它可以颉抗病原微生物，调节动物消化道微生物区系平衡；活化免疫系统，增强免疫力；此外，乳酸菌还可以防止畜禽腹泻、提高畜禽增重，在肠道内发挥着重要的生理功能。

但是，由于绝大多数乳酸菌不产生芽孢，抗逆性较差，乳酸菌很容易失活，所以严重影响了其使用价值，例如，胃液的pH通常在2.5以下，此酸度使得绝大部分被摄入的乳酸菌被破坏，只有约百万分之一的乳酸菌能活着到达大肠。当把乳酸菌加于饲料中制粒时，通常的饲料制粒温度为80～C，在此温度下仅5分钟即可使得乳酸杆菌损失70％～80％。另外，在饲料生产和畜禽养殖中，为便于使用，通常将乳酸菌直接加入全价料或添加剂预混料中，因这两者都存在大量的微量元素金属离子(如Cu2+、Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ca2+)、维生素类(如氯化胆碱)及抗生素等物质，均会通过一系列氧化还原反应、酸碱度变化、改变乳酸菌生存微环境等方式影响到乳酸菌的存活和活力。

发明内容

本发明的目的是设计一种双层包被乳酸菌微胶囊的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双层包被乳酸菌微胶囊的制备方法，其包括以下步骤：

(1)乳酸菌溶液的制备：

将健康动物肠道中分离到的乳酸菌，接入灭菌后的培养基中培养，再将得到的乳酸菌培养液进行离心分离，用灭菌生理盐水将分离得到的沉淀物——菌泥稀释成含109～1011cfu/ml乳酸菌活菌的混合液，并加入沉淀物——菌泥总重4～9％的脱脂奶粉，得到乳酸菌溶液；

(2)硫化造粒：

将装有制丸辅料的流化造粒包衣干燥机的转动的制丸锅中，在制丸辅料呈沸腾的状态下喷涂步骤(1)制得的乳酸菌溶液，l3-26min后，停止乳酸菌溶液的喷涂，继续沸腾转动制丸锅6-8分钟，得到直径1.1～1.8mm的球型乳酸菌颗粒，该球型乳酸菌颗粒中乳酸菌含量占球型乳酸菌颗粒总重的22～28％；

所使用的流化造粒包衣干燥机的工艺条件为：压缩空气耗量为0.25～0.5m3/min，气密封调压为0.14～0.17Mpa，雾化压力为0.17～0.20Mpa，电流调压为0.25～0.51Mpa，喷料速度为5.1～13.5ml/min，喷料进口温度为25.5～92.5℃，出口温度为常温常压；

(3)初次包被：

将步骤(2)得到的球型乳酸菌颗粒放入流化造粒包衣干燥机内的包衣锅内，从包衣锅进口分别同时喷入浓度为1.2～5.0wt％壁材溶液和浓度为1.2～3.0wt％CaCl 2溶液，喷料进口温度为68～72℃，喷料速度为5～18ml/min，15-27分钟后，便在流化造粒包衣干燥机内的出口得到经包被的直径为1.8～2.7mm的包被乳酸菌微胶囊，其出口温度为35～46℃。

(4)二次包被：

将步骤(3)得到的初级微囊再次放入流化造粒包衣干燥机内的包衣锅内，从包衣锅进口分别同时喷入浓度为1.1～5.1wt％壁材溶液和浓度为1.1～3.1wt％CaCl 2溶液，喷料进口温度为65.5～74.5℃，喷料速度为2～20ml/min，12-28分钟后，便在流化造粒包衣干燥机内的出口得到经包被的直径为2.2～3.0mm的双层包被乳酸菌微胶囊，其出口温度为36～47℃；

所述壁材为海藻酸钠、CaCl2和卡拉胶、大豆分离蛋白、非水溶性植物油中的一种，两种或多种混合物，其它壁材成分：谷氨酸钠1～4克、硫酸锰0.2～1.8克、甘油1～1.7克和聚乙烯吡咯烷酮K300.1～0.8克；其中内层包被，在常规冻干保护剂中加入微囊壁材——阿拉伯树胶和羧甲基淀粉纳(CMS-Na)。

优选地，所述非水溶性植物油为亚麻油、棉籽油、菜籽油、大豆色拉油、葵花子油或玉米油。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过优化微囊包被壁材配方，在常规冻干保护剂中加入微囊壁材——阿拉伯树胶和羧甲基淀粉纳(CMS-Na)，让菌体和脱脂奶粉、蔗糖通过微囊化形成相对稳定的空间结构，既提高了冻干菌粉的抗性，又保证了脱脂奶粉等进入到肠道后不被分解，为乳酸菌定值提供营养；外层包被增加微囊的阻隔性、坚固性、弹性，防止氧气、饲料中金属离子、胃酸和胆盐的破坏，二次包被使得菌体得率达到90％以上，菌体微囊包被效率75％以上，菌体包被产率85％以上，质量稳定，保质期长，室温下可达12个月。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明双层包被乳酸菌微胶囊的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

使用一种培养基，其包括组分A、B、C和D，其中，所述组分A为牛肉膏或蛋白胨、酵母膏、脱脂牛奶/粉、大豆肽、胰胨、大豆粉中一种或多种的混合物；所述组分B为乳糖、葡萄糖、蕃茄汁、麦芽膏中一种或几种的混合物；所述组分C为吐温-80、半胱氨酸、胡萝卜汁、马铃薯汁、大葱汁、平菇汁中的一种或多种混合物；所述组分D为NaCI、KH2P04、柠檬酸二铵、醋酸钠、MgS04中的一种或多种的混合物，将此培养基在121℃下灭菌15～30min，冷却至室温。

从健康动物肠道中分离到一株乳酸菌，接入上述培养基，在40℃培养12小时；将培养液在4000r/min条件下，离心30min，得到乳酸菌菌泥；

用灭菌生理盐水将该乳酸菌菌泥稀释，加入乳酸菌菌泥总重5％的脱脂奶粉，得到活菌浓度为1010cfu/ml的乳酸菌浓缩液。

采用FLP型流化造粒包衣干燥机，依蔗糖：麦芽糖糊精：微晶纤维素：5：4：1(重量比)组成的制丸辅料2kg投入制丸锅中，同时喷入上述的乳酸菌浓缩液，制丸辅料与乳酸菌浓缩液的重量比例为1：2所使用的流化造粒包衣干燥机的工艺条件为：压缩空气耗量为0.4m3/min，气密封调压为0.16Mpa，雾化压力为0.18Mpa，电流调压为0.35Mpa，喷涂进料速度为10ml/min，喷涂进口温度和出口温度均为常温；启动FLP型流化造粒包衣干燥机，通过设备视窗观察制丸情况，经过16min，制得直径1.1～1.8mm的球型乳酸菌颗粒。

启动包衣装置，进行初次包被，在进口温度为72℃，出口温度为45℃，喷入2wt％海藻酸钠、1wt％卡拉胶、0.5wt％大豆色拉油和0.4wt％大豆分离蛋白的壁材溶液，同时从另一喷头喷入2wt％CaCl2溶液，进料速度分别为8ml/min和4ml/min，制得直径为2.1～2.9mm的包被乳酸菌微胶囊，其乳酸菌含量占微胶囊总重的22％。

二次包被，在进口温度为70℃，出口温度为44℃，喷入1.8wt％海藻酸钠、1wt％卡拉胶、0.5wt％大豆色拉油和0.4wt％大豆分离蛋白的壁材溶液，同时从另一喷头喷入2wt％CaCl2溶液，进料速度分别为7ml/min和4ml/min，制得直径为2.2～3.0mm的双层包被乳酸菌微胶囊。

实施例2

从健康动物肠道中分离到一株乳酸菌，接入实施例1中所述的培养基中，在25～42℃培养12小时；将培养液在4000r/min条件下，离心30min，得到乳酸菌菌泥；用灭菌生理盐水将该乳酸菌菌泥稀释，加入乳酸菌菌泥总重3％的脱脂奶粉，得到活菌浓度为109cfu/mL的乳酸菌浓缩液。

采用FLP型流化造粒包衣干燥机，将微晶纤维素：蔗糖：玉米淀粉：2：3：5(重量比)组成的制丸辅料2kg投入制丸锅中，同时喷入上述的乳酸菌浓缩液，制丸辅料与乳酸菌浓缩液的重量比例为1：2，进行两次喷涂；所使用的流化造粒包衣干燥机的工艺条件为：压缩空气耗量为0.25m3/min，气密封调压为0.14Mpa，雾化压力为0.17Mpa，

电流调压为0.25Mpa，喷涂进料速度为5.1ml/min，喷涂进口风温为50℃，出口温度为常温；启动FLP型流化造粒包衣干燥机，通过设备视窗观察制丸情况，经过10min，制得直径1.1～1.8mm的球型乳酸菌颗粒。

启动包衣装置，在进口温度为65℃，出口温度为30℃下，喷入3wt％海藻酸钠、0.6wt％大豆色拉油和0.5wt％大豆分离蛋白的壁材溶液，同时从另一喷头喷入1wt％CaCl2溶液，进料速度分别为4ml/in和2ml/min，制得直径为2.1—2.9mm的包被乳酸菌微胶囊，其乳酸菌含量占微胶囊总重的25％。

二次包被，在进口温度为68℃，出口温度为43℃，喷入1.7wt％海藻酸钠、1wt％卡拉胶、0.5wt％大豆色拉油和0.4wt％大豆分离蛋白的壁材溶液，同时从另一喷头喷入2wt％CaCl2溶液，进料速度分别为7ml/min和4ml/min，制得直径为2.2～3.0mm的双层包被乳酸菌微胶囊。

实施例3

从健康动物肠道中分离到一株乳酸菌，接入实施例1中所述的培养基中，在25～42℃培养12小时；将培养液在4000r/min条件下，离心30min，得到乳酸菌菌泥；用灭菌生理盐水将该乳酸菌菌泥稀释，加入乳酸菌菌泥总重10％的脱脂奶粉，得到活菌浓度为1011cfu的乳酸菌浓缩液。

采用FLP型流化造粒包衣干燥机，依蔗糖：麦芽糖糊精：蛋白糖：2：3：4(重量比)组成的制丸辅料2kS投入制丸锅中，同时喷入上述的乳酸菌浓缩液，制丸辅料与乳酸菌浓缩液的重量比例为1：3，进行三次喷涂；所使用的流化造粒包衣干燥机的工艺条件为：压缩空气耗量为0.6m3/min，气密封调压为0.20Mpa，雾化压力为0.22Mpa，电流调压为0.6Mpa，喷涂进料速度为15mVmin，喷涂进口风温为95℃，出口温度为常温；启动FLP型流化造粒包衣干燥机，通过设备视窗观察制丸情况，经过30min，制得直径1.1～1.9mm的球型乳酸菌颗粒。启动包衣装置，在进口温度为75℃，出口温度为50'C下，喷入5wt％海藻酸钠壁材溶液，同时从另一喷头喷入3wt％CaCl2溶液，进料速度分别为20ml/min和10mi/rain，制得直径为2.1～2.9mm的包被乳酸菌微胶囊，其乳酸菌含量占微胶囊总重的30％。

二次包被，在进口温度为66℃，出口温度为常温，喷入1.6wt％海藻酸钠、1wt％卡拉胶、0.5wt％大豆色拉油和0.4wt％大豆分离蛋白的壁材溶液，同时从另一喷头喷入2wt％CaCl2溶液，进料速度分别为6ml/min和4ml/min，制得直径为2.2～3.0mm的双层包被乳酸菌微胶囊。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。