本發(fā)明涉及微生物制劑技術(shù)及酸奶應(yīng)用，具體的，涉及一種乳酸菌的多層包埋方法。

背景技術(shù)：

1、早在上世紀70年代，歐美和日韓的研發(fā)人員開始研制新型的微生態(tài)制劑，用于部分或全部代替抗生素的使用，并希望提高人體免疫力，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)在相關(guān)領(lǐng)域取得了一定的成果。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，人們對健康體系認識的不斷加深，逐漸認識到乳酸菌微生態(tài)制劑在調(diào)節(jié)腸道菌群平衡和提高免疫力等方面有著巨大的優(yōu)勢。

2、目前來看，乳酸菌在加工、儲存及胃腸道環(huán)境中面臨多重脅迫，如高溫、氧氣、胃酸及膽鹽的侵蝕，導(dǎo)致活菌數(shù)不足，存活率降低，達不到能發(fā)揮保健作用的最低劑量，導(dǎo)致益生菌功效大打折扣，直接影響產(chǎn)品功效。為突破這一瓶頸，乳酸菌包埋技術(shù)通過壁材包裹形成物理屏障，隔離外界不良環(huán)境，成為提升乳酸菌耐受性的核心手段。

3、乳酸菌包埋法的原理是利用天然或者合成的大分子可食用材料，通過一定的技術(shù)手段，將乳酸菌包裹形成微囊結(jié)構(gòu)，此技術(shù)的優(yōu)勢在于芯材被壁材包覆，與外界環(huán)境隔離，從而起到隔離水分、氧氣的作用，同時遠離胃酸和膽汁的侵蝕，在適當(dāng)?shù)臈l件下，壁材被破壞時又能將囊心菌體釋放出來，最終實現(xiàn)直達腸道定植，真正起到改善腸道健康的作用。

4、酸奶作為乳酸菌發(fā)揮發(fā)酵作用的產(chǎn)物，因其特殊的風(fēng)味、豐富的營養(yǎng)和良好的生理功能而倍受廣大消費者的喜愛，已成為我國第一大發(fā)酵乳制品；酸奶產(chǎn)品盡管在冷鏈運輸、銷售，但其中的乳酸菌仍在緩慢生長繁殖，酸度還會繼續(xù)增加，乳酸的過量積累會嚴重刺激味覺，使酸奶感官質(zhì)量下降，此過程的后酸化嚴重影響了酸奶的品質(zhì)，縮短了酸奶的保質(zhì)期，進而增加酸奶的跨地域銷售成本。因此，提出一種乳酸菌的多層包埋方法，來實現(xiàn)乳酸菌的耐胃酸各膽鹽性能，改善酸奶產(chǎn)品中因乳酸菌后酸增長導(dǎo)致口感變化的問題是很有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種乳酸菌的多層包埋方法，解決了相關(guān)技術(shù)中乳酸菌不耐胃酸、膽鹽以及在酸奶產(chǎn)品中后酸增長導(dǎo)致口感變化的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提出一種乳酸菌的多層包埋方法，包括以下步驟：

3、s1、乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)后，得到發(fā)酵液；

4、s2、所述發(fā)酵液分離后得到菌泥；

5、s3、將所述菌泥與第一層包埋劑混合，干燥后得到一層包埋乳酸菌；所述第一層包埋劑包括脫脂乳粉、海藻糖、水溶性維生素e、谷氨酸鈉、β環(huán)糊精、抗性糊精、吐溫；

6、s4、將所述一層包埋乳酸菌與第二層包埋劑混合，得到二層包埋乳酸菌；所述第二層包埋劑包括卵磷脂、甘油、氫化植物油；

7、s5、將第三層包埋劑、第四層包埋劑、第五層包埋劑依次包埋于二層包埋乳酸菌的表面，得到濕晶球顆粒；

8、s6、所述濕晶球顆粒經(jīng)清洗、干燥后，即得乳酸菌晶球顆粒；

9、所述第三層包埋劑為果膠溶液；所述第四層包埋劑為含抗壞血酸鈉、海藻酸鈉和殼聚糖的混合溶液；所述第五層包埋劑為含明膠和果膠的混合溶液。

10、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s3中，所述干燥為冷凍干燥。

11、作為進一步的技術(shù)方案，所述第一層包埋劑由以下重量百分比的原料組成：脫脂乳粉2%~20%、海藻糖2%~20%、水溶性維生素e?0.5%~5%、谷氨酸鈉0.5%~5%、β環(huán)糊精1%~10%、抗性糊精1%~10%、吐溫80?0.1%~1%，余量為水。

12、本發(fā)明中，第一層包埋劑中的脫脂乳粉、海藻糖等主要作用為凍干時作為凍干填充劑，將其作為第一層保護劑是為了使菌體分散均勻，便于后續(xù)包埋劑進行包埋，脫脂乳粉中的氨基酸和小分子肽可以進入細胞，海藻糖的氫鍵可以形成骨架結(jié)構(gòu)，對乳酸菌菌體細胞起到保護作用，和其他包埋劑協(xié)同作用提升菌體通過胃酸和膽鹽時的存活率。

13、作為進一步的技術(shù)方案，所述第二層包埋劑由以下重量百分比的原料組成：卵磷脂0.1%~1%、甘油0.2%~2%，余量為氫化植物油。

14、本發(fā)明中，第二層包埋劑中的氫化植物油起到隔離水分、氧氣的作用，提升菌體的存活率，甘油和卵磷脂提供菌體在植物油中的分散作用，與其他各組分協(xié)同作用提高乳酸菌微生態(tài)制劑產(chǎn)品通過胃酸和膽鹽時的存活率。

15、作為進一步的技術(shù)方案，所述第三層包埋劑由以下重量百分比的原料組成：果膠1%~10%，余量為水。

16、本發(fā)明中，第三層包埋劑中的果膠是一種天然的多糖類物質(zhì)，具有良好的成膜性，可以有效阻擋胃酸、膽鹽等外界強腐蝕性物質(zhì)的侵入，減少這些物質(zhì)與乳酸菌的直接接觸，為乳酸菌提供更可靠的保護。

17、作為進一步的技術(shù)方案，所述第四層包埋劑由以下重量百分比的原料組成：抗壞血酸鈉0.1%~5%、海藻酸鈉0.1%~3%、殼聚糖3%~15%，余量為水。

18、本發(fā)明中，第四層包埋劑中的海藻酸鈉分子鏈上有許多游離親水性基團（羥基和羧基），ca2+、zn2+、al3+等能占據(jù)海藻酸鈉中的親水空間，并與羧基官能團上的氧原子螯合，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠，將菌體包埋其中；殼聚糖能夠阻斷雙糖、多糖進入以及乳酸等有機酸溢出，起到屏障作用。

19、作為進一步的技術(shù)方案，所述第五層包埋劑由以下重量百分比的原料組成：明膠5%~40%、果膠0.1%~5%，余量為水。

20、本發(fā)明中，第五層包埋劑中的明膠是膠原蛋白部分水解的一種天然高分子產(chǎn)物，在低溫條件下能形成凝膠結(jié)構(gòu)，當(dāng)環(huán)境ph值低于明膠等電點時，表面正電荷與負電荷能夠相互作用，使得微膠囊結(jié)構(gòu)更緊實。

21、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s1中，所述發(fā)酵液的乳酸菌總數(shù)為3.0×109~1.0×1010cfu/ml。

22、本發(fā)明中，發(fā)酵液的乳酸菌總數(shù)為3.0×109~1.0×1010cfu/ml，足夠數(shù)量的乳酸菌是實現(xiàn)有效多層包埋的基礎(chǔ)，在后續(xù)的包埋過程中，足夠數(shù)量的乳酸菌能夠確保有充足的菌體參與各層包埋劑的混合與包埋。

23、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s2中，所述菌泥的含水率為5%~50%，優(yōu)選為30%。

24、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s3中，所述菌泥與所述第一層包埋劑的質(zhì)量比為1:1~3。

25、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s4中，所述第二層包埋劑與所述一層包埋乳酸菌的質(zhì)量比為1~3:1。

26、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s5中，所述第三層包埋劑與所述一層包埋乳酸菌的質(zhì)量比、所述第四層包埋劑與所述一層包埋乳酸菌的質(zhì)量比和所述第五層包埋劑與所述一層包埋乳酸菌的質(zhì)量比各自獨立的為1~3:1。

27、本發(fā)明中，包埋劑與一層包埋乳酸菌的質(zhì)量比均為1~3:1，包埋劑的量足以在菌泥表面形成均勻且完整的保護屏障，若包埋劑過少，可能無法完全包裹菌泥中的乳酸菌，導(dǎo)致部分乳酸菌暴露在外，在后續(xù)過程中易受到損傷；若包埋劑過多，雖然能實現(xiàn)包裹，但會導(dǎo)致菌密度不夠，同時可能會增加后續(xù)工藝負擔(dān)。

28、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s3包括以下步驟：將所述菌泥與第一層包埋劑混合，均質(zhì)后得到乳化液，將所述乳化液造粒，冷凍干燥后即得一層包埋乳酸菌。

29、作為進一步的技術(shù)方案，所述造粒包括以下步驟：將所述乳化液滴入-196℃的液氮中進行造粒。

30、作為進一步的技術(shù)方案，所述冷凍干燥的升華干燥溫度為10℃，真空度為0.015mbar，解析干燥溫度為32℃，真空度為0.005mbar。

31、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s3中，所述一層包埋乳酸菌的含水率為3~6%。

32、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s4中，所述混合為均質(zhì)混合。

33、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s5中，所述第三層包埋劑、第四層包埋劑、第五層包埋劑的包埋方式為同心滴粒技術(shù)。

34、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s6中，所述干燥為流化床干燥，所述干燥的溫度為10~20℃，濕度為25%~35%。

35、作為進一步的技術(shù)方案，步驟s6中，所述乳酸菌晶球顆粒的直徑為0.2~0.8cm。

36、本發(fā)明還提出一種乳酸菌的多層包埋方法制備得到的乳酸菌晶球顆粒在食品、保健品領(lǐng)域的應(yīng)用。

37、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

38、本發(fā)明中，五層包埋乳酸菌由內(nèi)至外依次使用不同原料的包埋劑對乳酸菌進行層層保護，形成了更為堅固、穩(wěn)定的多層防護結(jié)構(gòu)，將乳酸菌與外界環(huán)境隔離，從而起到隔離水分、氧氣的作用，同時遠離胃酸和膽汁的侵蝕，顯著提高乳酸菌在胃腸道中的存活率，提高乳酸菌到達腸道的數(shù)量；將酸奶中益生菌包裹其中，在酸奶儲存的前期，包埋結(jié)構(gòu)能夠抑制乳酸菌的過度發(fā)酵，使其代謝產(chǎn)生的乳酸不能進入酸奶中，控制酸度的上升速度，從而不會影響酸奶酸度及口感，適用于多種產(chǎn)品的開發(fā)與使用；解決了酸奶中添加乳酸菌造成酸奶后酸化問題。本發(fā)明的包埋方法還具有生產(chǎn)工藝簡單、能耗低、無三廢、投資小、易于規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)勢。