中國粉體網(wǎng)訊 益生菌是一類定植于宿主腸道或生殖系統(tǒng)內(nèi)，能通過改善宿主機體微生態(tài)平衡而產(chǎn)生確切有益功效的活性微生物的總稱。益生菌的攝入有許多健康益處：①黏附在宿主腸道上皮，調(diào)節(jié)腸道內(nèi)菌群平衡，減少致病菌的黏附、抑制致病菌增殖或活性；②促進宿主黏膜修復(fù)，增強系統(tǒng)免疫功能；③降解生物大分子物質(zhì)，促進胃腸道消化吸收。它們被用于普通食品、保健品、醫(yī)療食品和醫(yī)藥產(chǎn)品。
活菌數(shù)是評價益生菌產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標，只有益生菌在食品基質(zhì)中活細胞數(shù)量需要達到106～107CFU／mL才能充分發(fā)揮對人體有益的作用，然而益生菌產(chǎn)品在加工、貯藏和進入人體胃腸道的過程中受環(huán)境影響，其存活量及活力迅速降低。因此，維持益生菌在食物和胃腸道上部生存能力并將其在結(jié)腸中釋放至關(guān)重要。益生菌的微囊化已被證明是提高益生菌在加工和貯存期間存活率和穩(wěn)定性最好的方法之一。
微囊化技術(shù)是指利用天然或合成的高分子材料作為壁材，將固體、液體或氣體等芯材包埋在生物相容性或可生物降解的聚合物基質(zhì)或殼體內(nèi)的一類技術(shù)。文獻表明，使用適當?shù)谋诓膶σ嫔M行包埋可以有效提高益生菌的存活率，確保足夠數(shù)量的益生菌進入人體并在腸道中緩釋。
微膠囊制備的方法很多，包封技術(shù)可分為三類：分子包合或界面聚合等化學(xué)方法，復(fù)合凝聚和脂質(zhì)體包封等物理化學(xué)技術(shù)以及噴霧干燥、冷凍干燥、共結(jié)晶、擠出或流化床包衣等物理過程。
目前，益生菌微囊化方法中應(yīng)用比較廣泛的是擠壓法和乳化法。擠壓法是先將益生菌與親水性膠體均勻混合形成細胞懸液，然后通過膜孔將細胞懸液壓入固定液中，從而使壁材析出硬化形成直徑約2mm～5mm的囊粒。擠壓法制備過程溫和，操作簡單、成本低廉，但囊徑較大，有可能會降低益生菌細胞的存活率和代謝率，而且規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)難度較大。乳化法制備海藻酸鈉微囊可分為外源乳化法和內(nèi)源乳化法。外源乳化法是指海藻酸鈉溶液與油相混合形成乳化液，通過加入CaCl2溶液，從海藻酸鈉外部引發(fā)凝膠化反應(yīng)，該方法在完全固化前會出現(xiàn)凝膠相互相聚集現(xiàn)象，導(dǎo)致微囊形態(tài)和流動性差，粒徑分布廣。內(nèi)源乳化法是指將海藻酸鈉溶液和不溶性鈣鹽顆粒（如CaCO3等）分散到油相中形成油包水（Ｗ／Ｏ）型乳狀液，再加入冰醋酸使海藻酸鈉溶液的pH降低，從而引發(fā)不溶性鈣鹽中Ca2+的釋放，自液滴內(nèi)部形成凝膠微球。
冷凍干燥法是通過將乳化液升華脫水的方式制備微囊。經(jīng)過冷凍固定，保持了微膠囊的形態(tài)。冷凍干燥對微生物而言是一個相對溫和的過程，因為其不涉及到高溫利用。然而，在這一過程中，益生菌必須首先在低溫冰箱中預(yù)冷，這就可能會降低益生菌的生存能力。在形成冰晶的過程中，細胞失去結(jié)合的水，導(dǎo)致細胞膜和細胞器被破壞，同時，較大的滲透壓和較低的溫度環(huán)境會使益生菌失活。
由于微膠囊往往以固體粉末形式呈現(xiàn)，而從乳液到粉末形態(tài)需要一定的干燥技術(shù)。因此，微膠囊包埋和凍干技術(shù)在益生菌粉體產(chǎn)品的研發(fā)和加工中發(fā)揮著重要作用。這兩種技術(shù)可以單獨使用，但它們的聯(lián)合應(yīng)用可以顯著提高益生菌的存活率、穩(wěn)定性和功能性。
2024年7月3-4日，中國粉體網(wǎng)以“從粉體技術(shù)，論制藥工藝”為主題，將在山東的濟南中海凱驪酒店舉辦“第六屆全國醫(yī)藥粉體制備及物性表征技術(shù)高峰論壇”，屆時來自瑞士步琦公司楊袆晨產(chǎn)品經(jīng)理將作《微囊化及冷凍干燥聯(lián)合技術(shù)在益生菌粉體產(chǎn)品研發(fā)加工中的應(yīng)用》報告，報告主講人將從凍干和微膠囊包埋聯(lián)合技術(shù)出發(fā)，討論該技術(shù)所涉及到的制備儀器及其在益生菌粉體的研發(fā)和加工過程中的應(yīng)用，希望可以給各行業(yè)研究者帶來啟發(fā)。
報告人介紹
楊祎晨，工科碩士，現(xiàn)就職于瑞士步琦公司，生物固定化包埋及干燥解決方案產(chǎn)品經(jīng)理，負責(zé)各類干燥、造粒及包覆產(chǎn)品方法開發(fā)及驗證工作。多年的儀器實操經(jīng)驗積累了豐富的生物制藥行業(yè)相關(guān)的知識信息，可以有效為客戶提出應(yīng)用解決方案。
資料來源：
1、張建秋.林紫微囊的制備研究
2、徐立偉，解夢汐等.包埋方式對益生菌功能性食品的影響
3、孫玉章，崔栩等.益生菌微囊化技術(shù)研究進展
4、李然，張瑛等.益生菌與益生元共包埋微膠囊技術(shù)研究進展
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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