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魔芋葡甘聚糖(KGM)是一种天然高分子多糖,具有良好的凝胶性、水溶性、生物相容性、可生物降解性等,在药物、活性酶、微生物的固定化领域具有重要的应用价值。本课题以嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)为研究对象,以KGM为主要原料,旨在利用KGM凝胶的吸附性,固定化L.acidophilus,提高L.acidophilus微胶囊的包埋率。同时,采取一定的强化手段进一步提高微胶囊对L.acidophilus的保护作用。本文的主要研究内容和结果如下:(1)采用高碘酸钠氧化改性KGM制备双醛葡甘聚糖(DAK),并让DAK与明胶发生交联反应形成DAK/明胶交联凝胶。以凝胶强度为响应值,采用单因素和响应面法优化DAK/明胶交联凝胶制备工艺,研究结果为:在总浓度为9.46%、配比2:1、交联反应温度为50.91℃、交联反应时间为1.43h的条件下,制得的DAK/明胶交联凝胶强度最大,高达222.1g。扫描电镜观察结果显示:在最优工艺条件下制备的DAK/明胶交联凝胶内部有大量相互连接的孔隙结构,分布均匀,孔洞壁厚实而光滑,且有明显通道形成,是本文研究期望得到的一种多孔KGM凝胶。(2)采用冷冻干燥技术及超微粉碎技术,制备多孔KGM凝胶微粒。将多孔KGM凝胶微粒为芯材,吸附固定化L.acidophilus,海藻酸钠为壁材,乳化法制备L.acidophilus微胶囊。以包埋率为检测指标,采用单因素和正交法优化多孔KGM凝胶微粒吸附固定化 L.acidophilus的工艺条件,研究结果为:多孔KGM凝胶微粒添加量为1.5g,海藻酸钠溶液浓度为3%,海藻酸钠溶液/大豆油的体积比为1:5,乳化转速为1250rpm的条件下制备的微胶囊包埋率最高可达62.5%。(3)L.acidophilus微胶囊存储稳定性的研究结果显示:微胶囊化L.acidophilus的储藏期长于冻干菌粉;L.acidophilus微胶囊在4℃条件下的存储稳定性优于25℃;冻干微胶囊的储藏期长于湿态微胶囊;但在冷冻干燥过程中,L.acidophilus即使微胶囊化,依然有大量的菌体失活死亡,活菌数由10.07logCFU/g 下降到 9.67logCFU/g。(4)采用β-甘露聚糖酶酶解KGM,制备魔芋低聚糖(KO)。将KO与海藻酸钠复配作为微胶囊的壁材,研究KO对微胶囊化L.acidophilus抗冷冻干燥能力和耐胃酸性的强化作用,研究结果显示:8%(w/v)KO的添加使微胶囊化L.acidophilus在冷冻干燥过程中的存活率由63.51%提高到79.34%;在模拟胃液中处理2h,未经微胶囊化的L.acidophilus活菌量下降4.08 log CFU/mL;经微胶囊化的L.acidophilus活菌下降量均有所降低;KO的添加又强化了微胶囊的耐酸性,相比于单纯海藻酸钠微胶囊,活菌下降量降低了 0.22 log CFU/mL。(5)L.acidophilus微胶囊肠溶性试验结果显示:在模拟肠液中,L.acidophilus微胶囊随着消化时间的延长,吸光度和活菌数逐渐增大,在45min时肉眼已观察不到微胶囊颗粒。因此,本课题制备的L.acidophilus微胶囊具有良好的肠溶性,能够顺利通过胃到达肠道中定殖而发挥益生作用。