复合凝聚法及反溶剂法对乳酸菌的包埋研究

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乳酸菌产品的常温储藏是食品工业亟待解决的热点问题。乳酸菌常温储藏降低了产品运输和储藏成本,且配送、分销、消费者食用等环节更方便易行,因而更符合实际需求。微胶囊技术可提高乳酸菌对温度、湿度、氧气等环境因素的胁迫抗性,一直是食品科学的研究热点。复合凝聚法和反溶剂法是近年发展起来的新型微囊化技术,本论文拟研究这两种技术对干态乳酸菌常温定湿储藏的适用性,考察制备因素和储藏因素对乳酸菌储藏效果的影响规律。本研究采用WPI/GA复合凝聚法包埋乳酸菌,研究了WPI/GA复合凝聚法包埋对乳酸菌的常温定湿储藏保护效果;通过GE/GA复合凝聚提高复合凝聚pH,研究了GE/GA复合凝聚法包埋对乳酸菌的常温定湿储藏保护效果;反溶剂法构建了壳核结构的油/Zein微米颗粒,并研究了其对乳酸菌的保护效果。主要结论如下:(1)优化了WPI/GA复合凝聚工艺,探究了WPI/GA复合凝聚法包埋对乳酸菌喷雾干燥后存活率的影响,及不同温度、湿度条件下乳酸菌的储藏稳定性影响。WPI/GA最佳复合凝聚条件为pH=4.5、WPI/GA配比为4、总浓度为3%(w/w)。与WPI组相比,WPI/GA组对乳酸菌喷雾干燥和常温定湿储藏中的保护效果并不显著,WPI/GA/蔗糖组显著提高了菌体在喷雾干燥过程中的存活率,从56.3±8.0%提高至78.7±5.7%,但没有明显改善菌体储藏稳定性。这可能是由于WPI/GA体系复合凝聚pH较低,在喷雾干燥过程中加剧了对菌体的酸伤害和热伤害,蔗糖在喷雾干燥过程中发挥了一定的乳酸菌保护效果,但未能在常温定湿储藏中有效阻止菌体存活恶化。(2)优化了GE/GA复合凝聚工艺,探究了GE/GA复合凝聚法包埋对乳酸菌喷雾干燥后存活率的影响,及不同温度、湿度条件下乳酸菌的储藏稳定性影响。GE/GA最佳复合凝聚条件为pH=5.0或5.5、GE/GA配比为4、总浓度为2%(w/w)。相比WPI/GA体系,GE/GA复凝聚明显提高了复合凝聚pH。与GA5.5组相比,GE/GA5.5组对乳酸菌喷雾干燥和常温定湿储藏中具有明显保护效果;与GE5.5组相比,GE/GA5.5组对乳酸菌喷雾干燥和常温定湿储藏中的保护效果并不显著;相比GE/GA5.0组,复合凝聚pH的提高可以改善GE/GA5.5组菌体储藏稳定性。GE/GA/S5.5组显著提高了菌体在喷雾干燥过程中的存活率,从102.6±5.9%提高至131.3±8.0%,且明显改善菌体储藏稳定性,微胶囊在30oC、11%RH下储藏56 d后乳酸菌数量仅下降1.63个对数。(3)优化了Zein反溶剂法制备油/Zein微米颗粒的最佳工艺条件,以中链甘油三酯(MCT)和棕榈油(PO)为代表性油脂,研究了油/Zein微米颗粒对乳酸菌的包埋效果,及微胶囊的结构和理化性质。基于Zein反溶剂法,以GA为O/W乳化剂和Zein微米颗粒水相分散剂,制备了具有良好稳定性及明显壳核结构的MCT/Zein微米颗粒。通过反溶剂法制备的LAB/MCT/Zein微米颗粒和LAB/PO/Zein微米颗粒形态良好、分散性好,对乳酸菌实现了包埋,但由于乙醇的存在造成乳酸菌的存活较低。
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