本发明专利技术涉及乳酸菌包被技术领域，具体地涉及一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺及其微胶囊与应用和预混料。本发明专利技术通过利用在低温下能够快速形成玻璃化保护状态海藻糖、乳糖等和谷氨酸钠、硫酸锰、甘油和聚乙烯吡咯烷酮作为主要壁材成分，采用特殊的超生波喷雾干燥设备，采用超声波喷嘴进行雾化，利用真空和保护性气体氮气等在常温下进行干燥，避免了低温冻干的低温和高温喷雾干燥的高温对乳酸菌活性的影响，菌存活率能够达到90％以上。本发明专利技术工艺实现了乳酸菌在常温下进行干燥，且制备工艺便于控制、制得的产品贮藏期长，能够大幅度延长产品的贮藏时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及乳酸菌包被
，具体地涉及一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺及其微胶囊与应用和预混料。
技术介绍
抗生素在禽畜养殖中一直发挥着重要的作用，但是其带来的负面效应也一直无法解决，比如耐药性扩散、药物残留和生态破坏等等。随着人们的食品安全意识的增强，抗生素越来越受到人们的质疑和抵触，现在很多国家已经禁止在禽畜养殖中使用抗生素。作为一种绿色的饲料添加剂，饲用乳酸菌类微生态制剂是一种很好的抗生素替代品。乳酸菌是动物体内的常驻有益菌，它能够拮抗病原微生物，调节动物消化道微生物区系平衡；活化免疫系统，增强免疫力；此外，乳酸菌还可以防止畜禽腹泻、提高畜禽增重，在肠道内发挥着重要的生理功能。随着国内外人们对乳酸菌的认识和研究不断深入，越来越多的乳酸菌制品在营养、保健及医疗方面得到推广应用。但是，以乳酸菌为主的微生态制剂主要是活菌剂，而且大多数乳酸菌并不产生芽孢，大多属专性厌氧菌，极易受到温度、氧气、水分及酸碱等外界环境因素的影响，通常菌活性保持比较困难。乳酸菌在进入动物的消化道后，又会受到胃酸、胆碱等恶劣的环境，以至于大部分乳酸菌活菌在未到达靶位点便已经死亡。为了使得乳酸菌能够起到相应的效果，一方面人们对菌体进行筛选和定向驯化，使其具备良好的耐受性和抗逆性，另一方面采用一些材料和方法对菌体进行包被和处理，使其能够顺利通过胃、小肠，顺利到达大肠。而微胶囊包被乳酸菌是最有效和最有潜力的一种方式。现有微胶囊制备主要采用的是界面聚合法、相分离法、挤压法、双重乳状液法和喷雾干燥法。(I)界面聚合法现有工艺存在操作比较复杂、工艺难以控制、难以实现大规模生产和无法获得干燥乳酸菌微胶囊粉末产品的问题。(2)挤压法是最传统最普通的方法，以海藻酸钠作为材料的固定化应用最多，但是缺点也是难以获得干燥乳酸菌微胶囊粉末产品。(3)现有喷雾干燥法一般采用高温喷雾干燥，用单一工序将菌体和保护剂、载体的悬浮液进行喷雾干燥，得到干燥的粉末状微胶囊产品。但是这个方法存在着乳酸菌分散不均匀及制备过程中乳酸菌因高温死亡率高的问题。(4)界面聚合法和双重乳状液法都要采用具有一定毒性的交联剂会对乳酸菌的活性造成伤害，很难得到广泛的认可。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术不能在常温下制得活菌含量高的乳酸菌、制备过程中乳酸菌死亡率高，乳酸菌分散不均匀，以及乳酸菌微胶囊得率低的缺陷，提供一种常温下制备饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺。本专利技术的另一目的在于提供该工艺制备的微胶囊及其作为饲料添加剂的应用和包括该微胶囊的预混料。( 二)技术方案本专利技术目的是通过如下技术方案实现的:本专利技术提供一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于该工艺主要过程如下:(I)乳酸菌菌种活化；(2)乳酸菌发酵液的制备；(3)称取壁材成分并配制成壁材溶液，溶液浓度为30% _40%，此浓度为重量体积百分比；(4)乳酸菌发酵液与壁材溶液按1: 1-1: 2的比例混合，得混合悬浮液；采用超声波真空喷雾干燥的方法，一级真空干燥，二级惰性保护气体加震动流化床干燥，对乳酸菌进行微胶囊包被，微胶囊中壁材的重量百分比为97-98% ；所述的壁材主要组成如下:100克微胶囊中有90 95克的下述壁材成分:海藻糖、乳糖、壳聚糖、海藻酸、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、植物胶、结冷胶、槐豆胶、玉米淀粉、麦芽糊精中的任两种、三种或多种；其它壁材成分:谷氨酸钠I 5克、硫酸锰0.2 2克、甘油1-2克和聚乙烯吡咯烷酮K300.1 I克。其中，所述的壁材溶液配制过程如下:按配比独立称取各种组分，称取蒸馏水，并将各成分混合加热溶解；PH自然；冷却至室温，即得。本专利技术的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺采用超声波真空喷雾干燥的方法，对乳酸菌进行微胶囊包被的过程如下:(I)开启超声波喷雾干燥设备，待干燥室内真空压力维持在2.3-3.7kpa后，调整流速为10-25ml/min，干燥室内的温度在20_30°C左右；二级干燥流化床内充保护气体，温度维持在10_15°C ；(2)将混合悬浮液经超声波喷嘴进行雾化后，进入真空干燥室，即一级真空干燥；进入震动流化床，即进行二级震动流化床干燥，经20-60min，在出料口收集，即得到乳酸菌微胶囊。其中，所述的超声波喷雾干燥设备组成如下:包括干燥室、超声波喷嘴和真空泵；所述干燥室的下方设有流化床，所述流化床通过物料收集管道与干燥室的底部相连；所述超声波喷嘴安装在干燥室的顶部，并与外部物料管道连接；所述真空泵通过管道与干燥室连接，所述真空泵包括第一真空泵和第二真空泵，第一真空泵通过第一真空管道连接在干燥室的上部，第二真空泵通过第二真空管道连接在干燥室的下部。本专利技术所述的超声波喷雾干燥设备为申请人专利技术得到，此设备解决了现有喷雾干燥装置喷雾不均匀和干燥作业损害物料的问题；及进一步解决干燥不连续工作的问题。此设备、微胶囊包被材料及本专利技术的工艺实现了乳酸菌在常温下进行干燥。进一步，所述的超声波喷雾干燥设备组成还包括空气冷却室，所述空气冷却室位于真空泵与干燥室之间，用于冷凝真空泵与干燥室连接的管道中的水气；所述干燥室的下部设有挡料隔板，所述挡料隔板位于与干燥室的下部连接的管道下方；所述干燥室还包括物料收集室，所述物料收集室位于挡料隔板的下方，所述物料回收腔的底部设有挡板；所述干燥室的外壁中部安装有加热器，中部的外壁上设有观察窗所述超声波喷嘴连接有超声波控制器，所述超声波控制器调节超声波的频率以控制超声波喷嘴的喷量。所述的保护气体是N2、C02中的一种或二者混合；所述的超声波喷嘴的频率为20kHz-30kHz。本专利技术的超生波干燥设备也可参见申请人的申请号为201120503311.1的中国专利。本专利技术的生产工艺也可用于其它乳酸菌微胶囊的制备，但用于双歧杆菌属(Bifidobacterium)> 嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、唾液乳杆菌(Lactobacillus Salivarius)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbriickii)或干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)等乳酸菌的制备会取得更好的效果。本专利技术还提供了该饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺所制得的乳酸菌微胶囊。其中，所述的嗜酸乳杆菌的保藏编号为CGMCC N0.5093。本专利技术的乳酸菌微胶囊可用于制备饲料添加剂。本专利技术的乳酸菌微胶囊添加预混料中，可制备成包含添加剂的预混料。本专利技术的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)为申请人从猪粪便中分离得到，其生物学特征如下:菌落圆整，表面光滑，不透明，乳白色，边缘光滑，革兰氏阳性菌；单个菌体为杆状。本专利技术的嗜酸乳杆菌经过人工胃液、胆汁液及抗逆性的筛选；可以耐受PH2.0，I %胃蛋白酶的人工胃液，可以耐受0.3%的人工胆汁液，也可以抑制致病性大肠杆菌K88，痢疾杆菌和金黄色葡萄球菌，具有较强的产酸和抑菌能力。本专利技术的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)申请人已于2011年7月26日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称CGMCCJia:北京市朝阳区北辰西路I号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCCN0.5093。(三)有益效本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于该工艺主要过程如下：(1)乳酸菌菌种活化；(2)乳酸菌发酵液的制备；(3)称取壁材成分并配制成壁材溶液，溶液浓度为30％?40％，此浓度为重量体积百分比；(4)乳酸菌发酵液与壁材溶液按1∶1?1∶2的比例混合，得混合悬浮液；采用超声波真空喷雾干燥的方法，一级真空干燥，二级惰性保护气体加震动流化床干燥，对乳酸菌进行微胶囊包被，微胶囊中壁材的重量百分比为97?98％；所述的壁材主要组成如下：100克微胶囊中有90～95克的下述壁材成分：海藻糖、乳糖、壳聚糖、海藻酸、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、植物胶、结冷胶、槐豆胶、玉米淀粉、麦芽糊精中的任两种、三种或多种；其它壁材成分：谷氨酸钠1～5克、硫酸锰0.2～2克、甘油1～2克和聚乙烯吡咯烷酮K30?0.1～1克。
【技术特征摘要】
1.一种饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于该工艺主要过程如下: (1)乳酸菌菌种活化； (2)乳酸菌发酵液的制备； (3)称取壁材成分并配制成壁材溶液，溶液浓度为30%-40%，此浓度为重量体积百分比； (4)乳酸菌发酵液与壁材溶液按1: 1-1: 2的比例混合，得混合悬浮液；采用超声波真空喷雾干燥的方法，一级真空干燥，二级惰性保护气体加震动流化床干燥，对乳酸菌进行微胶囊包被，微胶囊中壁材的重量百分比为97-98% ； 所述的壁材主要组成如下: 100克微胶囊中有90 95克的下述壁材成分:海藻糖、乳糖、壳聚糖、海藻酸、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、植物胶、结冷胶、槐豆胶、玉米淀粉、麦芽糊精中的任两种、三种或多种； 其它壁材成分:谷氨酸钠I 5克、硫酸锰0.2 2克、甘油I 2克和聚乙烯吡咯烷酮K30 0.1 I克。2.如权I所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于所述的壁材溶液配制过程如下:按配比独立称取各种组分，称取蒸馏水，将各成分混合加热溶解；pH自然；冷却至室温，即得。3.如权I所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于采用超声波真空喷雾干燥的方法，对乳酸菌进行微胶囊包被的过程如下: (1)开启超声波喷雾干燥设备，待干燥室内真空压力维持在2.3-3.7kpa后，调整流速为10-25ml/min，干燥室内的温度在20_30°C左右；二级干燥流化床内充保护气体，温度维持在 10-15。。； (2)混合悬浮液经过超声波喷嘴进行雾化后，随即进入真空干燥室进行干燥，液滴在短时间内便形成微囊，然后经过3-4s的干燥时间，落到干燥室的底部；然后进入震动流化床，即进行二级震动流化床干燥，经20-60min，在出料口收集，即得到乳酸菌微胶囊。4.如权利要求3所述的饲用乳酸菌微胶囊的生产工艺，其特征在于:所述的超声波喷雾干燥设备组成如下:包括干燥室、超...
【专利技术属性】
技术研发人员：王安如，付维来，杜建涛，
申请(专利权)人：北京大北农科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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