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乳酸菌（LAB）是人类使用的最古老,也被认为是最安全的一类益生菌。研究表明,乳酸菌在维持肠道功能的完整性、增加肠道蠕动、治疗结肠炎、降血糖和免疫活性等方面有很好的作用。但是,关于植物乳杆菌微胶囊的物理状态和稳定性机理的研究鲜有报道,制约了植物乳杆菌产品的开发与应用。本课题基于玻璃态理论,以葡聚糖及其衍生物为壁材,以小分子糖为保护剂,采用真空冷冻干燥法制备植物乳杆菌微胶囊,。探讨了水分子迁移、玻璃态的形成和壁材理化性质对微胶囊稳定性的影响,以期从玻璃态等角度从理论上解释微生物微胶囊包埋稳定性与微胶囊壁材之间的关系,为微生物微胶囊包埋技术研究提供理论上的指导。（1）本论文首先建立了葡聚糖与海藻糖、乳糖、蔗糖混合物的Guggenheim–Anderson–de Boer（GAB）水分吸附等温线和Gordon-Taylor模型,通过TGA、SEM和XRD分析了葡聚糖与小分子糖混合物的热稳定性、微观形貌变化和结晶度。动态水分吸附实验结果显示,纯海藻糖在环境相对湿度（RH）为11%至76%时未发生水分损失,纯蔗糖在环境RH为33%时,储存48 h后发生水分损失,纯乳糖在环境RH为43%时,储存196 h后出现水分损失,蔗糖和乳糖发生水分损失的时间均随着RH的提高而减少。GAB模型中,葡聚糖以及葡聚糖与海藻糖、乳糖、蔗糖混合物的K值均小于1,说明GAB模型可用于建立葡聚糖与小分子糖混合物的水分吸附等温线。葡聚糖与小分子糖混合物在相同比例下m0的大小为:葡聚糖和蔗糖＞葡聚糖和海藻糖＞葡聚糖和乳糖;混合物中的葡聚糖比例越高,C值越大,表明水与混合物单分子层水之间的相互作用增加。在无水状态下,葡聚糖与海藻糖、乳糖混合物只有一个玻璃化转变温度（Tg）值,而葡聚糖和蔗糖混合物有两个Tg值,同时,热重分析结果显示,葡聚糖与海藻糖混合物在200℃之后有一个降解峰,而葡聚糖与乳糖、蔗糖混合物在200℃之后有两个热降解峰,说明葡聚糖与小分子糖的相容性为海藻糖＞乳糖＞蔗糖。葡聚糖与海藻糖以2:1混合时水塑化抑制作用最好（k=3.50）。将葡聚糖与2%至9%的海藻糖、乳糖和蔗糖混合作为冻干保护剂,通过真空冷冻干燥法包埋植物乳杆菌,研究了微胶囊的贮藏稳定性及其对植物乳杆菌的胃肠耐受性的影响。结果表明,海藻糖、乳糖、蔗糖的添加量分别为6%、7%和4%时,植物乳杆菌微胶囊的贮藏稳定性最好,K值分别为0.158、0.161和0.156。上述微胶囊中的植物乳杆菌均具有良好的胃肠模拟消化耐受性。（2）使用一氯乙酸制备了四种不同取代度的羧甲基化葡聚糖（CM.dex1、CM.dex2、CM.dex3和CM.dex4）,采用化学检测方法,结合紫外光谱、红外光谱、TGA、DSC、SEM和XRD等仪器分析技术研究了其理化特性。分析了羧甲基化葡聚糖的热稳定性、Tg、微观形貌和结晶度。结果显示,四种羧甲基化葡聚糖的总糖含量分别为97.95%±1.54%、84.08%±2.54%、86.63%±0.29%、76.56%±3.07%,取代度别为0.57±0.03、0.78±0.02、1.13±0.01和1.25±0.01。热稳定性随着取代度的增加而提高,CD.dex3的Tg最高（215.96℃）。以葡聚糖或羧甲基化葡聚糖为壁材,真空冷冻干燥法包埋植物乳杆菌,检测了植物乳杆菌的包埋率、胃肠耐受性和贮藏稳定性。结果表明,葡聚糖、CM.dex1、CM.dex2、CM.dex3和CM.dex4对植物乳杆菌的包埋率分别是48.98%±1.36%、70.87%±4.82%、58.55%±2.98%、15.62%±2.68%和7.48%±0.66%,K值分别为0.416、0.216、0.276、0.495和0.529;CD.dex1的包埋率和贮藏稳定性最好;各种微胶囊中的植物乳杆菌均具有良好的胃肠模拟消化耐受性。（3）在RH为79%,60℃下,反应1、3和5 d制备了三种美拉德产物(WP-CD1d、WP-CD3d、WP-CD5d),通过SDS-PAGE电泳、红外光谱、荧光光谱、DSC和化学分析方法研究了其理化性质。结果表明:随着反应天数的增加,美拉德反应产物的接枝度相关提高,分别为:53.87%±1.78%、57.60%±0.85%和61.21%±1.02%;美拉德反应产物的Tg随反应程度的增加而增加,分别为115.53℃、137.21℃和156.31℃。以CD.dex1和乳清蛋白美拉德反应产物为壁材,采用真空冷冻干燥法包埋植物乳杆菌,检测了植物乳杆菌的包埋率、胃肠耐受性和贮藏稳定性。结果表明:植物乳杆菌在WP-CD1d、WP-CD3d、WP-CD5d、CM.dex1和乳清蛋白保护下的存活率分别为69.75%±1.39%、79.23%±3.58%、87.37%±1.80%、70.87%±4.82%和59.80%±2.42%;以WP-CD5d作为壁材的微胶囊对植物乳杆菌的包埋率最高,贮藏稳定性最好。各种微胶囊中的植物乳杆菌均具有良好的胃肠模拟消化耐受性。（4）以WP-CD5d为微胶囊壁材,分别以海藻糖、乳糖和蔗糖为保护剂,得到四种植物乳杆菌微胶囊,通过GAB模型和Gordon-Taylor模型建立了四种微胶囊的水分吸附等温线和Tg变化曲线;采用固体核磁技术检测了微胶囊的分子迁移率;并研究了微胶囊的胃肠耐受性和贮藏稳定性。结果表明:以WP-CD5d、WP-CD5dH、WP-CD5dR、WP-CD5dZ为壁材的微胶囊对植物乳杆菌的包埋率分别为87.37%±1.80%、97.84%±0.88%、98.49%±0.51%和81.73%±0.41%;水分吸附实验显示,在水分活度为0.76时,WP-CD5d在储存14 d时发生了水分损失,说明微胶囊开始由无定形态向结晶态转变,而WP-CD5dH、WP-CD5dR、WP-CD5dZ未发生变化,说明小分子糖保护剂可使微胶囊物理状态更稳定;在GAB模型中,K值＜1,说明GAB模型可用于建立上述四种微胶囊的水分吸附等温线;微胶囊m0值为:WP-CD5d＞WP-CD5dH＞WP-CD5dZ＞WP-CD5dR,说明小分子糖保护剂可降低微胶囊的m0值;微胶囊的C值为:WP-CD5dR＞WP-CD5dH＞WP-CD5d＞WP-CD5dZ,说明海藻糖和乳糖可以增加微胶囊壁材与单分子层水之间的相互作用,而蔗糖则会降低这种相互作用;Gordon-Taylor公式中,微胶囊k值为:WP-CD5d＞WP-CD5dZ＞WP-CD5dR＞WP-CD5dH,说明小分子糖可降低水塑化作用对WP-CD5d的影响,其中,WP-CD5dH的k值为4.03,说明其对水塑化作用的降低作用最强。13C NMR谱显示,4℃,RH为11%,33%,53%,储存14 d时微胶囊仍处于无定形态。~1H NMR谱显示,相较于WP-CD5d和WP-CD5dR,WP-CD5dH在RH为53%,储存14 d时化学位移最小,说明其分子迁移率最低。在RH为11%时,WP-CD5d、WP-CD5dH、WP-CD5dZ微胶囊的贮藏稳定性最好,K值分别为0.041、0.021、0.026;在RH为23%时,WP-CD5dR微胶囊的贮藏稳定性最好,K值为0.027。微囊化植物乳杆菌均具有良好的胃肠模拟消化耐受性。