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作者:张新博;郭宏磊;张峥;吕紫一;马宁;
单位:河北农业大学动物医学院;
摘要:枯草芽孢杆菌是一种具有重要生理功能的益生菌,其活力在加工、储藏以及通过消化道等过程中会降低。为克服这些不利因素,提高枯草芽孢杆菌的胃肠道存活率和储藏稳定性,本研究将纳米纤维素和海藻酸钠结合,采用内源乳化法制备海藻酸钠微胶囊(Sodium Alginate Microcapsules,S-MC)和纳米纤维素海藻酸钠微胶囊(Nanocellulose Sodium Alginate Microcapsules,N-MC),对枯草芽孢杆菌进行包封。采用单因素实验和响应面法对微胶囊的制备工艺进行优化,并对两种微胶囊进行表征分析、模拟胃肠液及稳定性分析。结果表明,微胶囊在海藻酸钠质量分数为2.0%、纳米纤维素质量分数为1.4%、搅拌速度为610 r/min,水油体积比为1:2.9时,包埋率最高,此时S-MC和N-MC对枯草芽孢杆菌的包埋率分别为80.20%和85.12%。通过对扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射结果分析,证实了S-MC的囊壁具有多孔结构,而N-MC中纳米纤维素、海藻酸钠与钙离子交联,形成了更加紧密的凝胶网络结构。通过模拟胃液实验发现,N-MC中的活菌数下降了1.48 log CFU/g,低于S-MC中下降的活菌数(2.06 log CFU/g)和游离组中下降的活菌数(3.09 log CFU/g)。在模拟肠液实验中SMC在60 min时几乎就释放了全部的枯草芽孢杆菌,而N-MC在270 min时才将全部枯草芽孢杆菌释放,表现出更好的缓释性能。此外,通过储藏稳定性实验发现,N-MC在4℃下储藏28 d后,仍能释放7.84 log CFU/g的枯草芽孢杆菌。本研究制备了一种枯草芽孢杆菌微胶囊新产品,为枯草芽孢杆菌微囊化提供了理论依据。
关键词:枯草芽孢杆菌;;纳米纤维素;;微胶囊;;工艺优化;;稳定性
基金资助:河北省重点研发计划项目(22326619D)