银杏蛋白
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林业工程学报， ２０１９，４（５） ：７０－７７ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＤＯＩ：１０．１３３６０ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９．０５．０１０
银杏蛋白⁃海藻酸钠制备包埋植物 乳杆菌微胶囊及其性能研究
徐鹏翔１ ，吴彩娥１，２∗ ，范龚健１，２ ，张灿１ ，高笑全１ ，边翼博１ ，陈双双１
（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７， Ｃｈｉｎａ；２． Ｃｏ⁃Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７， Ｃｈｉｎａ）
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｓｅｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌｇｉｎａｔｅ
ＸＵ Ｐｅｎｇｘｉａｎｇ１， ＷＵ Ｃａｉｅ１，２∗ ， ＦＡＮ Ｇｏｎｇｊｉａｎ１，２， ＺＨＡＮＧ Ｃａｎ１， ＧＡＯ Ｘｉａｏｑｕａｎ１， ＢＩＡＮ Ｙｉｂｏ１， ＣＨＥＮ Ｓｈｕａｎｇｓｈｕａｎｇ１
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ， Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｃａｎ ｂｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｅａｔｅｎ ｉｎ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ． Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｆｏｏｄｓ ａｓ ｅｘｃｉｐｉｅｎｔｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ ｉｎ ｆｏｏｄ ｃａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｈａｒｓｈ ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉ⁃ ｎａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｓｔｉｎｅ ａｎｄ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ⁃ ｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ， ａｎｄ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｒａｔｅ， ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌ⁃ ｇｉｎａｔｅ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ， ｒａｔｉｏ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａ ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ， ＣａＣｌ２ ｃｏｎｃｅｎ⁃ ｔｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｃｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＡＮＯＶＡ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅｓｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ， ａｎ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｓｅｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌｇｉｎａｔｅ ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｗａｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２．５％， ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｒａｔｉｏ ｏｆ １ ∶２， ＣａＣｌ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ５％， ｃｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ２０ ｍｉｎ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ８６．３３％． Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ｗｅｒｅ ｗｅｌｌ ｔｏｌｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｇａｓｔｒｉｃ ｆｌｕｉｄｓ， ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｅｎｔｅｒｉｃ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ， ａｎｄ ｗｅｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｏｒａｇｅ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｐｒｏｔｅｉｎ ｗａｓ ａ ｇｏｏｄ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎ⁃
（１． 南京林业大学轻工与食品学院，南京 ２１００３７； ２． 南京林业大学南方现代林业协同创新中心，南京 ２１００３７）
摘 要：植物乳杆菌作为一种益生菌，当人体食用足够量时，可以有益身体的健康。 近年来，越来越多的益生菌 已被作为辅料添加至食品中，但添加的益生菌在食品加工过程中易高温失活或者在人体胃肠道酸性环境下存活 率显著降低。 因此，为了提高益生菌在人体胃肠道内和贮藏期间的稳定性，以银杏蛋白和海藻酸钠为复合壁材， 采用挤压法制备植物乳杆菌（ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ） 微胶囊，得到包埋率高的微胶囊产品。 通过单因素试验，考 察了复合壁材质量浓度、菌液与壁材比例、ＣａＣｌ２ 质量浓度、固化时间等对植物乳杆菌包埋效果的影响。 在单因 素试验的基础上，采用正交试验确定了制备微胶囊的最佳工艺参数。 结果表明，植物乳杆菌微胶囊的最佳制备 工艺如下：壁材质量分数为 ２．５％，菌液与壁材体积比为 １ ∶２，ＣａＣｌ２ 质量分数为 ５％，固化时间为 ２０ ｍｉｎ 时，植物乳 杆菌微胶囊的包埋率最高，可达 ８６．３３％。 植物乳杆菌微胶囊在模拟胃液中具有较好的耐受性，肠溶性也较好， 并且适宜在低温下贮藏。 上述结果表明银杏蛋白⁃海藻酸钠复合壁材可以大大地提高植物乳杆菌微胶囊产品的 稳定性。 关键词：银杏蛋白；微胶囊；植物乳杆菌；挤压法 中图分类号：Ｑ８１ 文献标志码：Ａ 开放科学（ 资源服务） 标识码（ ＯＳＩＤ） ： 文章编号：２０９６－ １３５９（ ２０１９） ０５－ ００７０－ ０８
ＤＯＩ：１０．１３３６０ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９．０５．０１０
银杏蛋白⁃海藻酸钠制备包埋植物 乳杆菌微胶囊及其性能研究
徐鹏翔１ ，吴彩娥１，２∗ ，范龚健１，２ ，张灿１ ，高笑全１ ，边翼博１ ，陈双双１
（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７， Ｃｈｉｎａ；２． Ｃｏ⁃Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７， Ｃｈｉｎａ）
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｓｅｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌｇｉｎａｔｅ
ＸＵ Ｐｅｎｇｘｉａｎｇ１， ＷＵ Ｃａｉｅ１，２∗ ， ＦＡＮ Ｇｏｎｇｊｉａｎ１，２， ＺＨＡＮＧ Ｃａｎ１， ＧＡＯ Ｘｉａｏｑｕａｎ１， ＢＩＡＮ Ｙｉｂｏ１， ＣＨＥＮ Ｓｈｕａｎｇｓｈｕａｎｇ１
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ， Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｃａｎ ｂｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｅａｔｅｎ ｉｎ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ． Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｆｏｏｄｓ ａｓ ｅｘｃｉｐｉｅｎｔｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ ｉｎ ｆｏｏｄ ｃａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｈａｒｓｈ ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉ⁃ ｎａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｓｔｉｎｅ ａｎｄ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ⁃ ｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ， ａｎｄ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｒａｔｅ， ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌ⁃ ｇｉｎａｔｅ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ， ｒａｔｉｏ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａ ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ， ＣａＣｌ２ ｃｏｎｃｅｎ⁃ ｔｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｃｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＡＮＯＶＡ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅｓｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ， ａｎ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｓｅｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ａｌｇｉｎａｔｅ ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ ｗａｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２．５％， ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｒａｔｉｏ ｏｆ １ ∶２， ＣａＣｌ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ５％， ｃｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ２０ ｍｉｎ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ８６．３３％． Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ｗｅｒｅ ｗｅｌｌ ｔｏｌｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｇａｓｔｒｉｃ ｆｌｕｉｄｓ， ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｅｎｔｅｒｉｃ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ， ａｎｄ ｗｅｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｏｒａｇｅ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｇｉｎｋｇｏ ｐｒｏｔｅｉｎ ｗａｓ ａ ｇｏｏｄ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎ⁃
（１． 南京林业大学轻工与食品学院，南京 ２１００３７； ２． 南京林业大学南方现代林业协同创新中心，南京 ２１００３７）
摘 要：植物乳杆菌作为一种益生菌，当人体食用足够量时，可以有益身体的健康。 近年来，越来越多的益生菌 已被作为辅料添加至食品中，但添加的益生菌在食品加工过程中易高温失活或者在人体胃肠道酸性环境下存活 率显著降低。 因此，为了提高益生菌在人体胃肠道内和贮藏期间的稳定性，以银杏蛋白和海藻酸钠为复合壁材， 采用挤压法制备植物乳杆菌（ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ） 微胶囊，得到包埋率高的微胶囊产品。 通过单因素试验，考 察了复合壁材质量浓度、菌液与壁材比例、ＣａＣｌ２ 质量浓度、固化时间等对植物乳杆菌包埋效果的影响。 在单因 素试验的基础上，采用正交试验确定了制备微胶囊的最佳工艺参数。 结果表明，植物乳杆菌微胶囊的最佳制备 工艺如下：壁材质量分数为 ２．５％，菌液与壁材体积比为 １ ∶２，ＣａＣｌ２ 质量分数为 ５％，固化时间为 ２０ ｍｉｎ 时，植物乳 杆菌微胶囊的包埋率最高，可达 ８６．３３％。 植物乳杆菌微胶囊在模拟胃液中具有较好的耐受性，肠溶性也较好， 并且适宜在低温下贮藏。 上述结果表明银杏蛋白⁃海藻酸钠复合壁材可以大大地提高植物乳杆菌微胶囊产品的 稳定性。 关键词：银杏蛋白；微胶囊；植物乳杆菌；挤压法 中图分类号：Ｑ８１ 文献标志码：Ａ 开放科学（ 资源服务） 标识码（ ＯＳＩＤ） ： 文章编号：２０９６－ １３５９（ ２０１９） ０５－ ００７０－ ０８