生物技术专题讲座.doc

《生物技术专题讲座》考查论文
《益生菌制剂加工技术的研究概况》
学院: 材料与化工
班级:07级生物工程一班
姓名: 钟海
学号: 20070144038
指导老师: 杨东升
2010年12月11日

益生菌制剂加工技术的研究概况
钟海(20070144038)
摘要:对目前益生菌制剂的加工技术,包括:喷雾干燥技术、冷冻干燥技术、包埋技术的研究概况进行了综述。喷雾干燥技术中优化工艺参数、热应激蛋白、细胞损伤位置和机理研究,提高益生菌制品的质量;冷冻干燥技术中保护剂、冷应激蛋白对益生菌保护作用研究;包埋技术中重点介绍了微胶囊包埋技术的包囊材料、包埋方法的研究对益生菌制剂的改良。
关键词:益生菌制品;喷雾干燥;冷冻干燥;微胶囊包埋
近年来,随着经济的高速发展,人们对身体健康的关注度日趋升高。益生菌具有包括改善消化系统功能、增强免疫、降低血脂血压、抑制有害微生物、恢复肝功能、甚至抗恶性肿瘤等多种益生功能,其制剂倍受青睐。益生菌制剂中益生菌要能耐胃酸胆汁,活菌到达肠道并定于肠黏膜上才能对人体产生有益作用。为了保障益生菌制剂的保健作用,学者们对雾干燥、冷冻干燥和包埋等益生菌制剂的的加工技术进行了大量研究。
一雾干燥技术
喷雾干燥是食品工业应用悠久、广泛,是成本极为廉价的一种固定化方法,方法是以单一工序将溶液、乳液、悬浮液或浆状物加工成粉状干燥制品。将被干燥的液体经雾化器作用,喷成非常细微的雾滴,并依靠干燥介质(热空气、冷空气、烟道气或惰性气体)与雾滴均匀混合,进行热交换和质交换,使得溶剂气化或使得熔融物固化。对喷雾干燥法造成的细胞损伤位置和机理的研究,有助于优化喷雾干燥技术在益生菌制剂生产中的应用。喷雾干燥过程中细胞损伤主要由于是高温和干燥脱水。细胞失水可能引起细胞膜、蛋白质结构和功能完整性的不可逆变化,这些基本的功能和结构对于细胞存活和保持功能性至关重要。喷雾干燥温度对微生物的致死作用主要是由于蛋白质、核酸与酶系统等重要生物高分子的氢键受到破坏,导致菌体蛋白质凝固变性,核酸发生降解变性失活,从而破坏细胞的组成;热溶解细胞膜上类脂质成分形成极小的孔,使细胞内容物泄漏,从而导致死亡。在喷雾干燥对保加利亚乳杆菌细胞膜的影响研究中发现,喷雾干燥后受损伤细胞内一些细胞质(蛋白质、核酸、钾离子)部分流失。
喷雾干燥技术由于其设备简单、成本低、易于推广、有利于大规模连续生产等优点而在益生菌制品生产中大量应用。对益生菌耐热性、存活率、储存期稳定性、细胞损伤位置和机理的研究将有助于最佳的益生菌制品。
二冻干燥技术
冷冻干燥技术将湿物料或溶液在较低的温度(-10~-50℃)下冻结成固态,然后在真空(~13 Pa)下使其中的水分不经液态直接升华成气态,最终使物料脱水的干燥技术。物料的干燥在冻结状态下完成,与其他干燥方法相比,物料的物理结构和分子结构变化极小,其组织结构和外观形态被较好地保存,并具有优异的复水性,可在短时间内恢复干燥前的状态。由于干燥过程是在很低的温度下进行,而且基本隔绝了空气,因此有效地抑制了热敏性物质发生生物、化学或物理变化,并较好地保存了原料中的活性物质。因此,冷冻干燥技术是目前最好的保藏菌种方法之一,广泛用于益生菌制剂冻干粉和益生菌保藏菌种等方面。
益生菌冷冻干燥技术冻干是冷冻和干燥技术的有机结合,细胞在冻干过程