喷雾干燥技术在制备乳酸菌微胶囊的研究应用

定义：

多孔淀粉又名微孔淀粉，是一种新型的变性淀粉，它是具有生淀粉酶活力的酶在低于糊化温度下作用于生淀粉而形成 的多孔性蜂窝状产物。

微孔淀粉表面布满直径为1μm左右的小孔，小孔由表面向中心深入，孔的容积占颗粒体积的50%左右。

将天然生淀粉经过水解外理以后，在其颗料表面形成小孔，并一直延伸到颗粒内部，是一种类似马蜂窝状的中空颗粒，可以盛装各种物质于其中，具有良好的吸附性。

多孔淀粉是一直在自然界中存在的物质，上世纪七、八十年代，学者们在动物粪便、淀粉发酵生产酒精、葡萄糖等的剩余物中存在成孔状的淀粉颗粒。

用途

多孔淀粉是一种具有高科技含量的新型有机吸附剂和包埋材料，广泛用于医药、农药、印刷、日用化工、化妆品和食品行业。

常用制备方法

①物理方法:超声波照射法和喷雾法;

②机械方法:机械撞击法;

③生化方法:醇变性法、酸水解法、和酶水解法。

一、实验材料

玉米淀粉    糖化酶  色拉油  淀粉酶   柠檬酸    

二、实验试剂  

    磷酸氢二钠  氢氧化钠  甲苯  乙醇

三、实验仪器

喷雾干燥机       电子天平    真空泵   旋转蒸发仪   水浴锅   分光光度计

四、实验方法

1.生淀粉酶活力测定

  2.5%生玉米淀粉悬液2.0ml加入到50ml三角瓶，加PH3.5的0.2%磷酸氢二钠和0.1%柠檬酸缓冲液2.0ml，40度预热10min，加入1.0ml适当稀释的酶液，在40度恒温下振荡反应30min后，加4%氢氮化钠溶液0.5ml终止反应，反应液用3000r/min离心20min，上层清液用DNS法测还原糖。

酶活定义：在以上分析条件下，1h释放1mg葡萄糖的酶量为一个洛力单位。

2.多孔淀粉产物得率测定

称取表面培养皿重量，加入水解得到的湿多孔淀粉，在60度常压干燥，称取总重量，两者的重量差即为反应后多孔淀粉的重量，再除以反应前淀粉的重量，即可得到多孔淀粉产物得率。

3.多孔淀粉吸油率测定

称取多孔淀粉B克，恒温下与5ml大豆色拉油混合搅拌30min,置于已知重量Cgr砂漏斗抽滤，直至没有液滴滴下，根据砂芯坩埚重量D克，计算吸油率A%：A%=（D-B-C)/B

4.酶作用的协同效应

分另经糖化酶、淀粉酶和复合酶伤脑筋淀粉颗粒，每隔4h取样,测定各自在不同反应时间的吸油率，比较淀粉颗粒在不同酶作用下成孔情况，验证双酶复合作用。

5.多孔淀粉酶解工艺

20g生淀粉加入到250ml三角瓶中，加PH4.6的0.2mol/L 磷酸氢二钠和0.1mol/L柠檬酸缓冲液40ml,滴入1滴甲苯，加入适当稀释酶液，在40度恒温下振荡反应24h后，离心分离上清液，沉淀在60度下常压干燥，粉碎即可。

结论：

低温时酶反应速度缓慢，随温度升高而反应加剧，55度时吸油率高，由于酶的热变使酶失活，在65度时酶大部分失活，反应温度为55度，由于双酶的耐受温度不一样，耐高温淀粉酶在60时反应增强，但糖化酶逐渐失活，总体上看60时酶解不充分，多也淀粉吸油率下降。

淀粉酶和糖化酶双酶比为8：1，温度55度，反应时间28h，PH5.6,喷雾干燥进风口112度，出风口52度。

从电镜SEM图片分析，包被后乳酸菌被藏在多孔淀粉的孔穴中，外边的孔被封住，大部分多孔淀粉颗粒被包上一层膜，从而双重保护了孔穴中的乳酸菌。这种喷雾干燥法生产的微胶囊化乳酸菌粉抗逆能力、货架时间明显好于直接吸附形成的微胶囊乳酸菌产品。