应用科技
益生菌双层膜包埋研究
金明晓王陆玲
(吉林工程技术师范学院食品工程学院，吉林长春
1
30052)
随要】本实验将新生耍儿粪便中分离筛选得到乳酸杆茵，采用积岳膜技术进行包埋研究。同时考察双层包埋与未包埋的益生茵在pH=Z1
的胃酸环境、60。C 、60m i n 高温环境及室温存放6个月等条件中的生物活巨，选择合道的复合壁材。结果表明，双层包埋的乳酸茵在上述实验务件中比来包埋的乳酸茵保持更高的存活率，显示出用这种双层包埋的乳酸茵具有稳定的生物活性，耐胃酸、耐久存、耐60℃高温。而且在肠液中释放度高速一暖蝴益生苗；双羼壤；84，复}包矗，适于在医药、食品中埋．
应用。
益生菌是一种可通过改变肠道菌群平衡而对人类施加有利影响的活的微生物。益生菌寄居在人体肠道内，能抑毒I J 病原微生物，具有提高
人的免疫功能，缓趣乳糖不耐症患者的症状，益生菌制剂能促进^体生长发育，提高食品的消化、吸收和转化率，可防治微生态平衡失调，维持肠道健康。益生菌如果未经改造，生命力十分脆弱，是无法耐久存的，利用特殊双层膜包埋，使最外层的膜在强酸性的胃酸中凝结，保护
益生菌，直至益生菌进入十二指肠时，膜胶体自然分解溶化，释放益生
菌并由内膜提供其营养，使其能够在肠道内定植，解决了长久以来一直
无法突破的天然乳酸菌不易保存与不耐胃酸的问题。
1材料与方法1．1实验材料
1) 包埋菌株。由新生儿粪便分离鉴定得到的乳酸杆菌菌株
D Zbl 01。
2) 壁材。内层壁材：牛奶(市售) ；外层壁材：聚丙烯酸树脂
(II 、m ) 为本院实验室提供。
3) 培养基。TJA 培养基(改良番茄汁琼脂培养基) ：番茄汁50m l ，酵母抽提液59，肉膏109，乳禧209，葡萄糖29，K 2H P0429，吐温801m I ，乙酸钠59，琼脂159，水10∞m l ，pH =6．8±02，121℃灭
菌15—20m i no
12实验方法
乳酸菌活菌数目检测(cf u m l 。) 。TJA 培养基(改良番茄汁琼脂
培养基) ，采用平板菌落计数法进行菌落计数。存活率=测出的菌落数，起始菌落数。
1) 乳酸菌包埋。a 配制外层壁材溶液：聚丙烯酸树脂I|、Ⅲ用
95％的乙醇溶解，灭菌后备用。用无菌水配制乳酸菌菌悬液。b_第一层包埋：先将稀释得到的菌悬液加入牛奶中，搅拌均匀，再用小号注射器
将混合液滴八到pH =4的酸溶液中，静止10分钟，收集小颗粒，用pH ：4的无菌水洗涤数次。e 第二层包埋：收集到的小颗粒投入到壁材
混溶液中，搅拌均匀，用大号注射器滴入到1∞冷水中，收集小颗粒，
用1a ℃无菌水洗涤数次，滤干收集放入一1啦冰箱中冷冻备用。
2) 稳定性实验。为了得到理化性稳定性高的包埋益生菌的壁材，将壁材以不同浓度比混合包埋菌种，在人工肠液中观察崩解溶出情况，检测活菌数，并进行耐酸、耐久存、耐高温等实验。人工胃液：取稀盐酸16．4m l ，加水约800m l ，摇匀后，加水衡释至1000m l ，即得。(pH =2．1) 人工肠液：取磷酸二氢钾6．89，加水500m l 溶解，用
0．1
m ol ／L 氢氧化钠溶液调节pH 值至明，取胰酶1O g ，加水使溶解，
将两液混合后，加水稀释至1000m l 即得。(pH=7．0～8．5) 。取5个250m l 的锥形瓶中放入200m l 的人工胃酸溶液(pH=2．1) ，标记为A 、
B 、C 、D 、Eo
j 备复合壁材双层包埋的乳酸菌分别对号投入到5个杯中。
观察溶出现象，定时测活菌数。其方法是：取一定量溶液进行样品稀
释，培养基混合菌液后41℃的培养箱中培养72h ，用平板菌落计数法进行菌落计数，计算出活菌率。
2结果与讨论
2．1双层包埋壁材比例的筛选
通过包埋乳酸菌在人工胃液、人工肠液中溶出情况，从表1中我
们可以看出双层包埋壁材最佳混合比是4：1。
表1职层包埋乳酸菌的溶出情况
混台此聚i 焉烯酸树膳Ⅱ、
人工胄_蒗中肠禳中的平人工肠液溶序号11】的比例
溶出现象均释放度f l ∞
出现象2：0轻徽发胀
g 了2崩解完全
0：2台格15．7可见整齐
2：l 台捂73．9崩解不完全4．1台格孓；．5崩解完全
8‘l
轻微发胀
S6．3
崩解完全
22双层包埋后的乳酸茵溶解度随pH 值变化
用聚丙烯酸树脂(¨、m ) 作为包埋剂，他们协同作用，形成网
状结构的弹性凝胶，牛奶蛋白与外层胶体接触后，形成触变凝胶，蛋白
质与外层胶体结合后，溶解度随溶液pH 值而改变，在高酸溶液中凝聚沉淀，在中性溶液中溶解。实验结果表明，双层包埋的乳酸菌在pH =4
的酸性溶液中，包埋材料产生凝聚现象，当pH 逐渐上升，到达7时，
包埋层逐渐剥离，释放出包埋层内的乳酸菌
23胃酸对双层包埋的乳酸茵和耒包：埋乳酸茵活挂的影响经双层包埋剂处理的乳酸菌在胃液达2h ，仍有87％不受胃酸的破坏，而未经包埋的乳酸菌不耐酸，在胃里大约30m i n 后就死亡殆尽。
2．4双层包埋乳酸茵的耐久存陛
在室温下存放半年，包埋的乳酸菌由起始的2X 1011cf u m l -1活
菌数降为2．5x1010c f u
m l ～，存活率保持在12％以上，包埋乳酸菌活
菌数仅降低1个对数左右：但未包埋的乳酸菌的活菌数，由起始的1
x
1011cf u
m l ‘1活菌数降为2×1
06cfu m l ～，活菌数刚氏5～6个对数左
右。结果显示出双层包埋的乳酸菌有稳定的生物活性及耐久存性，而未包埋的乳酸菌经长时间存放，存活率极低。
25高温条件时双层包埋乳酸茵活性的影响
乳酸茵在细菌中属高温菌，其中耐热性较强的嗜熟链球菌生长温
度为使用20范—围5受3' ：很' 大限C ，大于制，53而℃则很难存活，这使得益生菌在食品／经i 螺包埋的乳酸菌克服了这些局限。r oT 双中的
层
包埋的乳酸菌经过严格的后加工环境，在5a ℃、60m i n 的环境下，存活率可维持在57％，在6a ℃、60m i n 环境下，存活率仍可维持在
32％以上。实验表明，双层包埋的乳酸菌耐热性强，在高温环境中仍保
持较高的生物活性。
3结论
1) 通过肠液溶出试验，聚丙烯酸树脂作为双层包埋乳酸菌的壁材，最佳混合比为4：1。2) 包埋乳酸菌在胃液酸度条件下2h 内可以保持稳定的活性，这在保健E 有很大意义，而未经包埋的乳酸菌则几乎
全部失活。3) 室温下存放半年，包埋的乳酸菌数仅嘲氏一个对数左右，
而未经包埋乳酸菌活菌数降低5～6个对数左右，存活率极低。4) 包埋乳酸菌可以显著的提高50。6a ℃下的抗逆性，大大延长了室温下的存
放时间。[参考文献]
【11张天鸿，邱鸿滨．双层包埋乳酸菌及乳酸菌素之应用I J 】．广州食品工业科
技，2003．
[zl
w il l ia m T ．H ，许敬华，粜小刚。张天跨双层包埋增加益生菌稳定性研究及
在乳制品中的应用ln ．乳业科学与技术，2∞7
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应用科技
益生菌双层膜包埋研究
金明晓王陆玲
(吉林工程技术师范学院食品工程学院，吉林长春
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30052)
随要】本实验将新生耍儿粪便中分离筛选得到乳酸杆茵，采用积岳膜技术进行包埋研究。同时考察双层包埋与未包埋的益生茵在pH=Z1
的胃酸环境、60。C 、60m i n 高温环境及室温存放6个月等条件中的生物活巨，选择合道的复合壁材。结果表明，双层包埋的乳酸茵在上述实验务件中比来包埋的乳酸茵保持更高的存活率，显示出用这种双层包埋的乳酸茵具有稳定的生物活性，耐胃酸、耐久存、耐60℃高温。而且在肠液中释放度高速一暖蝴益生苗；双羼壤；84，复}包矗，适于在医药、食品中埋．
应用。
益生菌是一种可通过改变肠道菌群平衡而对人类施加有利影响的活的微生物。益生菌寄居在人体肠道内，能抑毒I J 病原微生物，具有提高
人的免疫功能，缓趣乳糖不耐症患者的症状，益生菌制剂能促进^体生长发育，提高食品的消化、吸收和转化率，可防治微生态平衡失调，维持肠道健康。益生菌如果未经改造，生命力十分脆弱，是无法耐久存的，利用特殊双层膜包埋，使最外层的膜在强酸性的胃酸中凝结，保护
益生菌，直至益生菌进入十二指肠时，膜胶体自然分解溶化，释放益生
菌并由内膜提供其营养，使其能够在肠道内定植，解决了长久以来一直
无法突破的天然乳酸菌不易保存与不耐胃酸的问题。
1材料与方法1．1实验材料
1) 包埋菌株。由新生儿粪便分离鉴定得到的乳酸杆菌菌株
D Zbl 01。
2) 壁材。内层壁材：牛奶(市售) ；外层壁材：聚丙烯酸树脂
(II 、m ) 为本院实验室提供。
3) 培养基。TJA 培养基(改良番茄汁琼脂培养基) ：番茄汁50m l ，酵母抽提液59，肉膏109，乳禧209，葡萄糖29，K 2H P0429，吐温801m I ，乙酸钠59，琼脂159，水10∞m l ，pH =6．8±02，121℃灭
菌15—20m i no
12实验方法
乳酸菌活菌数目检测(cf u m l 。) 。TJA 培养基(改良番茄汁琼脂
培养基) ，采用平板菌落计数法进行菌落计数。存活率=测出的菌落数，起始菌落数。
1) 乳酸菌包埋。a 配制外层壁材溶液：聚丙烯酸树脂I|、Ⅲ用
95％的乙醇溶解，灭菌后备用。用无菌水配制乳酸菌菌悬液。b_第一层包埋：先将稀释得到的菌悬液加入牛奶中，搅拌均匀，再用小号注射器
将混合液滴八到pH =4的酸溶液中，静止10分钟，收集小颗粒，用pH ：4的无菌水洗涤数次。e 第二层包埋：收集到的小颗粒投入到壁材
混溶液中，搅拌均匀，用大号注射器滴入到1∞冷水中，收集小颗粒，
用1a ℃无菌水洗涤数次，滤干收集放入一1啦冰箱中冷冻备用。
2) 稳定性实验。为了得到理化性稳定性高的包埋益生菌的壁材，将壁材以不同浓度比混合包埋菌种，在人工肠液中观察崩解溶出情况，检测活菌数，并进行耐酸、耐久存、耐高温等实验。人工胃液：取稀盐酸16．4m l ，加水约800m l ，摇匀后，加水衡释至1000m l ，即得。(pH =2．1) 人工肠液：取磷酸二氢钾6．89，加水500m l 溶解，用
0．1
m ol ／L 氢氧化钠溶液调节pH 值至明，取胰酶1O g ，加水使溶解，
将两液混合后，加水稀释至1000m l 即得。(pH=7．0～8．5) 。取5个250m l 的锥形瓶中放入200m l 的人工胃酸溶液(pH=2．1) ，标记为A 、
B 、C 、D 、Eo
j 备复合壁材双层包埋的乳酸菌分别对号投入到5个杯中。
观察溶出现象，定时测活菌数。其方法是：取一定量溶液进行样品稀
释，培养基混合菌液后41℃的培养箱中培养72h ，用平板菌落计数法进行菌落计数，计算出活菌率。
2结果与讨论
2．1双层包埋壁材比例的筛选
通过包埋乳酸菌在人工胃液、人工肠液中溶出情况，从表1中我
们可以看出双层包埋壁材最佳混合比是4：1。
表1职层包埋乳酸菌的溶出情况
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人工胄_蒗中肠禳中的平人工肠液溶序号11】的比例
溶出现象均释放度f l ∞
出现象2：0轻徽发胀
g 了2崩解完全
0：2台格15．7可见整齐
2：l 台捂73．9崩解不完全4．1台格孓；．5崩解完全
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轻微发胀
S6．3
崩解完全
22双层包埋后的乳酸茵溶解度随pH 值变化
用聚丙烯酸树脂(¨、m ) 作为包埋剂，他们协同作用，形成网
状结构的弹性凝胶，牛奶蛋白与外层胶体接触后，形成触变凝胶，蛋白
质与外层胶体结合后，溶解度随溶液pH 值而改变，在高酸溶液中凝聚沉淀，在中性溶液中溶解。实验结果表明，双层包埋的乳酸菌在pH =4
的酸性溶液中，包埋材料产生凝聚现象，当pH 逐渐上升，到达7时，
包埋层逐渐剥离，释放出包埋层内的乳酸菌
23胃酸对双层包埋的乳酸茵和耒包：埋乳酸茵活挂的影响经双层包埋剂处理的乳酸菌在胃液达2h ，仍有87％不受胃酸的破坏，而未经包埋的乳酸菌不耐酸，在胃里大约30m i n 后就死亡殆尽。
2．4双层包埋乳酸茵的耐久存陛
在室温下存放半年，包埋的乳酸菌由起始的2X 1011cf u m l -1活
菌数降为2．5x1010c f u
m l ～，存活率保持在12％以上，包埋乳酸菌活
菌数仅降低1个对数左右：但未包埋的乳酸菌的活菌数，由起始的1
x
1011cf u
m l ‘1活菌数降为2×1
06cfu m l ～，活菌数刚氏5～6个对数左
右。结果显示出双层包埋的乳酸菌有稳定的生物活性及耐久存性，而未包埋的乳酸菌经长时间存放，存活率极低。
25高温条件时双层包埋乳酸茵活性的影响
乳酸茵在细菌中属高温菌，其中耐热性较强的嗜熟链球菌生长温
度为使用20范—围5受3' ：很' 大限C ，大于制，53而℃则很难存活，这使得益生菌在食品／经i 螺包埋的乳酸菌克服了这些局限。r oT 双中的
层
包埋的乳酸菌经过严格的后加工环境，在5a ℃、60m i n 的环境下，存活率可维持在57％，在6a ℃、60m i n 环境下，存活率仍可维持在
32％以上。实验表明，双层包埋的乳酸菌耐热性强，在高温环境中仍保
持较高的生物活性。
3结论
1) 通过肠液溶出试验，聚丙烯酸树脂作为双层包埋乳酸菌的壁材，最佳混合比为4：1。2) 包埋乳酸菌在胃液酸度条件下2h 内可以保持稳定的活性，这在保健E 有很大意义，而未经包埋的乳酸菌则几乎
全部失活。3) 室温下存放半年，包埋的乳酸菌数仅嘲氏一个对数左右，
而未经包埋乳酸菌活菌数降低5～6个对数左右，存活率极低。4) 包埋乳酸菌可以显著的提高50。6a ℃下的抗逆性，大大延长了室温下的存
放时间。[参考文献]
【11张天鸿，邱鸿滨．双层包埋乳酸菌及乳酸菌素之应用I J 】．广州食品工业科
技，2003．
[zl
w il l ia m T ．H ，许敬华，粜小刚。张天跨双层包埋增加益生菌稳定性研究及
在乳制品中的应用ln ．乳业科学与技术，2∞7
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