嚏矗-素 食品添加剂、辅料特辑/食品添加荆
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无锡轻I大学食品学~E(214036) 曹永梅 许时婴
摘 要 本文研究了微胶囊化前后双歧杆茵耐酸性、
耐热性和贮存稳定性的变化。
关键词 微胶囊化 双歧杆菌
Abstract Inthispaperthepropeay(resistanceto acidand
heat、store stability)of microencapsulated bifidobacteria is
studied.
Keywords miereneapsulation bifldobactefia.
前 言 双歧杆菌是生物活性物质,它的绝大多数功
效是建立在一定的活菌数水平,而不论产品出厂时的
情况如何.在消费过程中活菌数若低于该水平上不再
具有保健功救。双歧杆菌对人体产生有益作用 ,首先
它必需通过胃环境以大量的存活菌到达肠道并定殖于
粘膜上it 但由于胃酸的杀菌作用 ,双歧杆菌的活菌
数在此过程中会大幅度下降。另外,双歧杆菌是一类
厌氧菌,它对营养条件要求较高,对氧极为敏感,对低
口H值的抵抗力差,活性保持较困难 】,因此,添加有双
歧杆菌的产品若不采取有救措施,姗达不到预期的功
效。
本研究采用微胶囊化的
方法
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对双歧杆菌进行保
护,测定了产品微胶囊化后的耐酸、耐热性及贮存稳定
性。
1. 材料和方法
1.1 实验材料
1.1.1 菌种 :两歧双歧杆菌 fB “ 咖 帆6
F-35,由无锡轻工大学食品微生物实验室提供。
1.1.2 培养基
发酵培养基:蛋白胨 2。0g 葡萄糖 1。os 酵母
汁0。5s 牛肉膏0 .sg K 2HPO40。3g L—HCI半胱氨
酸 0。lg 蒸馏水 100ml pH值调至 7。0,1.0×10 Pa
杀菌 20 。
计数培养基:MRA
1。1。3 人工胃液⋯:酵母膏 1。25g,蛋白胨 2。5g,乳塘
0。5g,,吐温 80 0。5g,L一半胱氨酸 0。05g,NaCI1。Og,蒸
馏水 500ml。溶解后灭菌,使用前用 IN HCI调节 pH。
人工肠液 :KILl2PO 6. ,加水 500ml溶解 ,用
0。4%NaOH调节 DH至 6。8;另取胰酶 los,加水适量使
溶解 ,两液混合后,加水稀释至 1000nd。
1。2 实验方法
1。2。1 微胶囊化双歧杆菌的制备
采用相分离凝聚法镧备徽胶囊化双歧杆菌。双歧
杆菌在发酵培养基中 39 下培养 12h,离心 (3000 g,
15min,4℃)收集菌体,洗涤,重新悬浮在生理盐水中,
使最终菌体量大于 1.0×10 个/ml。将浓缩菌液与海
藻酸钠溶液混合均匀后加入植物油中,在搅拌器上搅
拌至形成一个无明显水相的均匀混浊乳状液。然后快
速地加入 CaCI 水溶液,直至w/O乳状液被破坏,形
成海藻酸钙胶粒 。胶粒通过轻柔地离心 (350 g,
10min)收集,洗撩。每克胶粒悬浮于 100ml无菌水中。
1.2。2 耐胃酸性实验
产品在模拟人工胃液中 37℃下保温 2h后.测定菌
体存活率,再将产品在模拟人工肠液中37 下保温 1h
后,测定菌体存活率。
1 2。3 贮存实验
产品在 4℃下厌氧保存 ,每隔一定时间测定活菌
数。
1。2。4 微胶囊破壁
lral胶粒悬浮液加入到9ml磷酸盐溶液中,然后轻
柔地搅拌 30min,使胶粒完全破裂,释放出菌体细胞。
1.2。5活菌数测定
平板活菌计数法,39℃下厌氧培养 48~72h,计平
板上的菌落数。
2. 实验结果与讨论
2.1 耐酸性
2。1.1 双歧杆菌的耐胃酸性
胃蛋白酶的活力在 pH4以下时较强,正常人体 胃
酸的 口H可达 1。5以下,进食后 prI会有不同程度的升
高,但一般不超过 pH4。各种食物在胃里停留的时间各
不相同,水:2—3rain,碳水化合物:2h左右,脂肪类最
长:5h以上 。因此实验中采用 pH2。5的人工胃液处理
菌体,经不伺时间后存活率见
表
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1。
表 1 3炙歧杆菌在胃液中处理后的活菌数(efu/m1)
人工 胃液 人I 胃液 处理前
处理2l 处理4h后
菖 藏 8。9×lO‘ 90 0
冻干酋粉 6。0×10‘ 2.1x10 50
微肢耋化产品 2。2×10‘ l 2xlO’ 5 3x10‘
-k人工胃液 pH调节至 2。5
从上述实验结果可以看出,无论菌液或菌粉经胃
液处理 2h后活菌数均下降四个数量级以上.经4I1后
已基本无活菌存在,如此高的死亡率下,为了能使菌体
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食品添加剂、辅料特辑/食品添加剂 二 素
经过胃后仍有括菌到达肠道 ,生产时必须提高产品中
的总菌数。因此许多国家对添加双歧杆菌的产品规定
最低菌体含量,如 日本发酵乳制品和乳酸菌饮料协会
规定双歧杆菌在乳制品中的最低活菌含量为 lffefu/
IIll⋯。而微胶囊化产品经 胃液处理 2}l后存括率太于
50%,比未微胶囊化产品提高了四个数量级,因此可降
低对制品中最低括菌数的要求。由于双歧杆菌发酵过
程中代谢产生的醋酸根离子抑制了菌体生长,单纯发
酵制得的双歧杆菌活菌数最高在 10。efu/ml左右 因
此,在发酵能力不变的情况下,被添加产品中要求的菌
体量魂定了总产量。双歧杆菌微胶囊化后蜘可大大提
高产量,从而降低成本。
2.1.2 在酸性食品中的贮存稳定性
双歧杆菌本身为一种产酸菌株 ,而且经常用于酸
性 (如酸奶)食品中,因此产品在酸性条件下的贮存稳
定性也是一个重要指标(见表 3)。
表2 微胶囊化前后双歧杆菌在不同pⅡ值下
4℃贮存的活菌数(cfu/g或IllI)
\ pH值 3 O 4 0 5 O 6 0 7 0
竟 \
双歧轩首酋液 O I 2×10 21x10 5 6x】0 6 7×10‘
社臆囊化赋歧杆菌 2 6xl妒 5 4x加 B 5xm‘ l 2xtO 【l6x1
双岐轩菌菌液 0 O 7]x10 2 9xl0‘ 4 6x10‘
擞艟囊牝双歧轩茵 O 1 4x1铲 I.2x10' 5.1x】o. 6 6x∞‘
女原始 活菌数 :
双歧杆菌茵液 2.5 x 10 c /ml
微胶囊化双歧杆茵 2.4 x 10 efu/n~
女女在发酵培养基的基础上将 调节到不同数值
从表2的结果来看,贮存于pH7条件下的菌体不
论是否微胶囊化死亡率都最低,这说明双歧杆菌在此
DH下最稳定。微胶囊化后,双歧杆菌在酸性溶液中的
存活率远高于未微胶囊化产品,但也不能长时间耐受
pH4以下的环境。
2.2 微胶囊化产品的耐热性
在食品产品的生产、运输、消费等过程中,可能会
受到较高温度的影响,由于双歧杆菌对这些过程中的
热变化非常敏感,因此产品的耐热性也可作为评价其
优劣的指标之一。
表3 徽胶囊化前后双歧杆菌在不同温度下的话
菌数(cfu/g或 m1)
原始 5o 55 60
双歧杆苗苗液 6.9 x10。 5 4 x10 0 0
微胶囊化双歧杆菌 2 1 x10 5 5 x10 】.1 xl0 3 7×l0
女每个温度下处理 30mln
从表 3结果可以看出.微腔囊化后双歧杆菌的耐
热性较强,其产品在50℃时的存活率提高了三个数量
级。未微胶囊化产品在55℃已无活菌存在,而微胶囊化
产品在60 处理30min仍有部分活菌,这可能是由于微
胶囊壁材作为一种物理屏障,减缓了热传递过程。
2.3 贮存稳定性
双歧杆菌是生物活性物质,其在食品中添加的最
大阔题是贮存中活力的损失,表4列出了不同双歧杆
菌产品在 4℃下贮存的稳定性。
表 4 4℃贮存的不同双歧杆菌产品的活菌数
0 IO 20 30 60
茁 液 8 l x10 2.3 x10’ 5 2x10 I 5 xlO‘ 0
冻干菌粉 I 9 x10’ 8 5x10 5 9x10。 3.3x1O 7.6xl0’
微腔囊化 产品 I.2xl0 4.2x10 2.2x10’ I 4 x10 6.Ix10’
实验结果表明,双歧杆菌在液体状态下最不耐贮
存,而制成菌粉或微胶囊化产品后,产品的贮存稳定性
显著提高。这其中以冻干菌粉的贮存稳定性最高,这
主要是由于在冻干状态下双歧杆菌的水份含量低,菌
体处于休眠状态,生长代谢等生理过程极幔,故菌体存
活率高,但冷冻干燥的成本高,而且冻干菌粉的保存条
件要求高。微胶囊化双歧杆菌在贮存过程中也有较好
的稳定性,一个月内菌体死亡率低于一个数量级,能适
用于实际生产。
3. 结 论
双歧杆菌 F一35经微胶囊化后,在人工 胃液 中
fpH2.5)的存活率提高了4个数量级,在酸性食品中的
贮存稳定性也有明显的提高,其最高耐热温度从原来
的50℃提高至60 ,在4℃下贮存的稳定性较好,一个
月内活菌数从 1.2x 10 cfu/rrd降至 1.4x 10 cfiL/ml。
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