一种植物乳植杆菌双层微胶囊及其制备方法与应

本发明涉及益生菌微胶囊领域，具体为一种植物乳植杆菌双层微胶囊及其制备方法与应用。背景技术：1、益生菌具有多种生理活性，且能促进宿主肠道健康。其促进机体健康作用的可持续性取决于它们在宿主肠道定殖的能力。然而，由于宿主胃肠道由微生物代谢和宿主本身涉及的物理和化学因素(例如氧气、ph、胃蛋白酶)等动态和多样化的环境组成，包括植物乳植杆菌在内的益生菌均难以顺利地以较高数量存活在肠道并进一步定殖。因此，益生菌在应用和食品加工过程中不断受到环境的挑战，如胃肠道各种消化酶、酸应激、热应激等。环境压力可能会导致细菌细胞活力下降，限制其应用。2、植物乳杆菌是存在于人类结肠中的关键益生菌，被广泛用于食品和制药工业。植物乳杆菌作为益生菌具有改善宿主营养状况和健康的巨大潜力，同时在调节人体肠道菌群平衡和维护人体健康方面发挥着重要作用，这也使得越来越多的人关注植物乳杆菌食品的开发。3、微胶囊技术是用来保护益生菌的重要手段，该技术可以在加工和储存期间保护植物乳杆菌免受外部压力，并保护植物乳杆菌到达肠道作用部位时免受蛋白酶降解和ph值的影响，从而提高植物乳杆菌的耐酸性能。因此将植物乳杆菌包封起来，保护其能顺利到达肠道且实现其能以较高的活菌数粘附定值于结肠，这对益生菌在功能性食品上的应用具有积极意义。4、现有技术中，微胶囊技术多着眼于益生菌的保护及稳定性，对于真正影响益生菌在人体中功效的结肠粘附性未曾考虑；另一方面，常见微胶囊制备方法例如喷雾干燥法、静电结合法在生产中工艺难度较大，这也限制了微胶囊技术的应用。另外，益生菌被更多地应用在乳制品和发酵食品中，而将活菌添加至果蔬汁饮料中的应用较少，益生菌的活菌型果汁等食物尚未得到广泛探索，只要是果蔬汁的低ph环境需要一个足够稳定的系统，该系统必须能够保护菌株免受低ph值的影响。因此，开发替代食品基质是有必要的。5、综上，为了解决上述问题，制备一种植物乳植杆菌双层微胶囊具有重要的意义。技术实现思路1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种植物乳植杆菌双层微胶囊。2、本发明还要解决的技术问题是提供上述植物乳植杆菌双层微胶囊的制备方法。3、本发明最后要解决的技术问题是提供上述植物乳植杆菌双层微胶囊的应用。4、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：5、一种植物乳植杆菌双层微胶囊的制备方法，包括如下步骤：6、(1)培养植物乳植杆菌、离心收集沉淀后重悬，即得植物乳植杆菌菌悬液；7、(2)将步骤(1)制备得到的植物乳植杆菌菌悬液与果胶溶液混合均匀进行交联，得到核层溶液；8、(3)将步骤(2)得到的核层溶液加入氯化钙溶液中进行固化，经过滤、洗涤后浸没于壳聚糖类化合物溶液中，使其产生静电沉积形成外层保护壳，再经过洗涤制备得到植物乳植杆菌双层微胶囊。9、其中，所述的植物乳植杆菌(拉丁名为lactobacillus plantarum，缩写为l.plantarum)包括但不限于植物乳植杆菌t1、jeb，现有技术中只要是植物乳杆菌分类下的菌株，均可以利用本发明制备方法制备植物乳杆菌双层微胶囊。10、具体的，所述的植物乳杆菌t1，分类命名为lactobacillus plantarum，菌株号为t1，已于2023年8月31日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no：m20231553，保藏地址为中国武汉武汉大学；所述的植物乳杆菌jeb，分类命名为lactobacillus plantarum，菌株号为jeb，已于2024年1月5日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no：m 2024023，保藏地址为中国武汉武汉大学。11、其中，步骤(1)中，所述的植物乳植杆菌培养，具体是将植物乳植杆菌经无菌肉汤培养基活化培养2～3次。12、其中，步骤(1)中，所述的植物乳植杆菌菌悬液，其浓度为108～1010cfu/ml。13、其中，步骤(2)中，所述的果胶为苹果果胶或柑橘果胶，其酯化度为6～65％。14、优选的，所述的果胶为苹果果胶，其酯化度为30％。15、其中，步骤(2)中，所述果胶溶液的浓度为1～4％(g/100ml)，即10～40g/l，溶剂为水；所述的植物乳植杆菌菌悬液与果胶溶液的体积比为1：(8～10)。16、优选的，所述的果胶溶液的浓度为2％(g/100ml)，即20g/l，溶剂为水；所述的植物乳植杆菌菌悬液与果胶溶液的体积比为1：9。17、其中，所述的混合均匀具体于37℃下温和搅拌5min。18、其中，步骤(3)中，所述的氯化钙溶液，其浓度为1～2％(g/100ml)，即10～20g/l，溶剂为水；所述的固化，其时间为20～30min。19、优选的，所述的氯化钙溶液，其浓度为2％(g/100ml)，即20g/l，溶剂为水。20、其中，步骤(3)中，所述的加入为逐滴滴入，其滴入量为10～50μl/滴，滴入流速为200～800μl/min，其滴入高度为距氯化钙溶液页面10～15cm处。21、优选的，所述的逐滴滴入，其滴入量为10μl/滴，滴入流速为200μl/min，其滴入高度为距氯化钙溶液页面10cm处。22、其中，步骤(3)中，所述的壳聚糖类化合物包括壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、羧甲基壳聚糖中的任意一种；所述的壳聚糖类化合物溶液，其浓度为0.5～2％(g/100ml)，即5～20g/l，溶剂为水。23、优选的，所述的壳聚糖类化合物为羧甲基壳聚糖；所述的壳聚糖类化合物溶液，其浓度为1％(g/100ml)，即10g/l，溶剂为水。24、其中，步骤(3)中，所述的核层溶液、氯化钙溶液与壳聚糖类化合物溶液的体积比为1:10～20:10～20。25、优选的，所述的核层溶液、氯化钙溶液与壳聚糖类化合物溶液的体积比为1：20：10。26、其中，步骤(3)中，所述的浸没，其浸没条件为：转速70～100rpm，时间1～1.5h。27、上述制备方法制备得到的植物乳植杆菌双层微胶囊也在本发明所保护的范围之内。28、上述植物乳植杆菌双层微胶囊在提高植物乳杆菌结肠粘附中的应用也在本发明所保护的范围之内。29、上述植物乳植杆菌双层微胶囊在制备果汁饮料中的应用也在本发明所保护的范围之内。30、其中，所述的果汁饮料包括葡萄汁、苹果汁、胡萝卜汁中的任意一种或几种的组合。31、有益效果：32、与现有技术相比，本发明具有如下优点：33、(1)现有技术集中于微胶囊化对菌种的保护稳定性，本技术利用二层材料加固，并对包封植物乳杆菌的壁材进行了优选，构建了高效和稳定的包封体系。34、(2)本发明制备的植物乳杆菌双层微胶囊，显著提高了植物乳杆菌的包埋率和经过模拟胃肠液处理后植物乳杆菌的存活率。35、(3)本发明制备的植物乳杆菌双层微胶囊具有结肠靶向释放能力，在胃肠道中植物乳杆菌几乎免受胃液消化的影响，能顺利到达肠道并表现出良好的结肠细胞黏附性，即在有效保护菌种的同时进一步提高了植物乳杆菌对结肠细胞的黏附，进而有利于植物乳杆菌的靶向释放并大量定殖于结肠中，实现更好的益生功能，为益生菌功能性产品的开发提供新思路。36、(5)本发明的植物乳植杆菌双层微胶囊在应用于不同类型的果汁中，降低了果汁的酸化，降低了基质对植物乳杆菌的影响，提高了植物乳杆菌的活力，显著改善了果汁的透明度，且不影响果汁原先的感官特性。具体的，添加了植物乳植杆菌微胶囊的三种果汁，其浊度在存储中表现良好，溶液较为澄清和稳定。果胶-羧甲基壳聚糖微胶囊在21d的储存中仍然保持较好的球状，表面依然光滑完整。在储藏阶段的活菌数显示，仍大于108cfu/ml。在模拟胃肠液环境的条件下，游离植物乳植杆菌t1和jeb随着时间的增长，活菌数均显著降低，植物乳植杆菌的包封显著提高了果汁中细菌活力。37、(6)本发明的植物乳杆菌双层微胶囊可以在温和的条件下实现多层封装，制备条件简单温和，易于实现规模化生产。