李晴　唐文倩　呂瑩　季苗　趙強偉

摘 要：本文聚焦于微膠囊技術(shù)和壁材，綜述了益生菌微膠囊在果汁、零食、口服制劑等非乳制品中的應(yīng)用情況，并對益生菌微膠囊在非乳制品行業(yè)中的應(yīng)用前景進行了展望。

關(guān)鍵詞：益生菌;微膠囊技術(shù);壁材;非乳制品

益生菌是一種活的微生物，通過改善和維持腸道微生物群平衡賦予宿主益處。近幾年，由于功能食品的日漸興起，對于益生菌的研究越來越多。傳統(tǒng)上，益生菌經(jīng)常與乳制品結(jié)合在一起。由于一些消費者對乳制品有不良反應(yīng)，非乳制食品基質(zhì)已被作為這些有益微生物的潛在載體?；诖?，本文聚焦于探討益生菌微膠囊化的常用技術(shù)，微膠囊壁材的選擇以及在非乳制品基質(zhì)中的應(yīng)用情況，同時對益生菌微膠囊在未來非乳制品中的發(fā)展前景進行了展望。

1 果汁

作為一種日常消耗品，對益生菌果汁的研究引起了眾多學(xué)者的興趣，已經(jīng)存在很多的果汁發(fā)酵產(chǎn)品，如基于菠蘿、蔓越莓、草莓的發(fā)酵果汁產(chǎn)品。食品中益生菌及其培養(yǎng)物的存在會產(chǎn)生不好的味道，所以通過發(fā)酵的方式在果汁中添加益生菌的效果不是十分理想。同時，由于果汁中的酸性環(huán)境，高溶解氧濃度和不足量的游離氨基酸和肽會導(dǎo)致益生菌活力喪失。微膠囊化益生菌技術(shù)的進步為非乳制品益生菌飲品的研究帶來重大進展。

通過微膠囊化益生菌，可以使益生菌在液體飲料中短時間內(nèi)穩(wěn)定存在。通過建立一種數(shù)學(xué)模型來模擬不同微膠囊化干酪乳桿菌的爆發(fā)釋放機制，證明了干酪乳桿菌微膠囊可以加入到綠椰子水中，證明了可以通過微膠囊技術(shù)來控制益生菌在綠椰子水中的釋放[1]。選擇飲料本身含有的成分或無味壁材對加入益生菌進行微膠囊化，這樣可以降低益生菌對飲料風(fēng)味的影響。以米糠麥芽提取物飲料為營養(yǎng)媒介，添加益生菌微膠囊，在2周之內(nèi)，其益生菌含量符合人體需求，且不會對飲料的感官品質(zhì)產(chǎn)生太大影響，開發(fā)此種益生菌飲料具有可行性。對于一些需要熱水沖調(diào)的固體飲品粉末來說，抵抗高溫也是添加益生菌的一大挑戰(zhàn)。將益生菌添加在需要加熱的食品中具有一定的難度，相關(guān)研究[2]已經(jīng)成功將凝結(jié)芽孢桿菌的孢子添加進茶和咖啡這樣的可沖調(diào)飲品中。向可沖調(diào)飲品中添加的菌種要具有很強的抗逆性，可以耐受較高的溫度，一般要求益生菌可以產(chǎn)生孢子。而市面上一些需要沖調(diào)的益生菌產(chǎn)品也劃定了水溫界限，一般不能超過37 ℃，所以利用微膠囊化益生菌來提高益生菌在產(chǎn)品中的耐熱性是不錯的研究思路。

2 零食

零食似乎是摻入功能性化合物的適當(dāng)載體。相關(guān)研究已經(jīng)證明[3]，牛奶巧克力可以作為益生菌的良好載體，使用椰子水-辣木樹膠-麥芽糖糊精為壁材，植物乳桿菌為芯材進行微膠囊化，摻入進牛奶巧克力中，在25 ℃條件下可以儲存180天，益生菌的含量保持在8個對數(shù)之上，且在進行小鼠試驗后，證明此產(chǎn)品對小鼠的重要器官無任何損傷，感官測試也表明此產(chǎn)品沒有任何明顯的感官特性改變，由于巧克力含有豐富的多酚類物質(zhì)，而且受到各年齡段消費者的喜愛，通過添加益生菌而強化巧克力產(chǎn)品的功能是很好的產(chǎn)品開發(fā)思路。對青蘋果零食的研究也是極具創(chuàng)新性的，將植物乳桿菌和低聚果糖的甲基纖維素薄膜涂覆由異麥芽酮糖醇、鈣和抗壞血酸配制的蘋果零食[4]，在20 ℃，60%RH下儲存90天后，益生菌的存活量在8個對數(shù)左右，這表明攝入的益生菌量可達到益生效果，這也為微膠囊化益生菌添加入零食中提供了參考。將其添加在甜點和小吃中，也會提高產(chǎn)品的功能性，并能在口感等方面帶來創(chuàng)新。

3 口服制劑

益生菌具有很多的益生功效，例如降血脂、降血糖、免疫調(diào)節(jié)以及預(yù)防牙周疾病等。近些年來人們對腸道微生物群對人類健康的影響進行了廣泛的研究。已發(fā)現(xiàn)微生物群組成與疾病之間存在相關(guān)性，特定細菌物種被確定為潛在的益生菌甚至是治療性微生物，可用于治療或預(yù)防特定疾病[5]。所以益生菌在口服制劑中的應(yīng)用對于人體保健來說具有很大潛力。以藻酸鹽為壁材，加入菊粉后通過復(fù)合凝聚法微膠囊化屎腸球菌，以簡單糖果的形式開發(fā)了一種益生菌含片，此含片可在28 ℃下儲存280天仍具有益生功效，具有抗齲潛力，且屎腸球菌可在唾液存在的條件下繁殖，并對變形鏈球菌有抑制作用，可以加強口腔健康，但是在工藝和包裝上仍需要提高改進。使用雙重乳液微膠囊化粘虱素開發(fā)了一種益生菌口服制劑，對于食物誘導(dǎo)的肥胖和小鼠的Ⅱ型糖尿病具有預(yù)防功能。可以納米級的MgO為填充劑，以藻酸鹽-明膠為壁材進行益生菌的微膠囊化，從而提高益生菌在儲存期間和胃腸道中的存活率，提高口服益生菌的效率，為開發(fā)新型口服益生菌制劑提供了理論基礎(chǔ)。

用微膠囊化相應(yīng)功效的益生菌來制備口服制劑從而達到增強人體健康的功效，不僅可以在一定程度上預(yù)防相關(guān)疾病，并且可以避免藥物副作用，具有很大的研究價值和應(yīng)用開發(fā)前景。

4 其他非乳制品

益生菌功能產(chǎn)品的開發(fā)越來越廣泛，除了在一些飲品、零食和口服制劑中應(yīng)用外，在一些其他非乳制品領(lǐng)域也有很多應(yīng)用，如嬰幼兒食品、肉制品、，烘焙類食品等。將一種鼠李糖乳桿菌微膠囊摻入到嬰幼兒食品中，可以對嬰幼兒體內(nèi)的毒性蠟狀芽孢桿菌的生長繁殖進行有效抑制。相關(guān)學(xué)者研究了雙歧桿菌與益生元相結(jié)合微膠囊化后對于兒童腸道健康的影響，證明了其在開發(fā)兒童合生元產(chǎn)品中的潛力[6]。在發(fā)酵香腸中添加益生菌的研究也有不少，在相關(guān)研究中，鼠李唐乳桿菌微膠囊化后添加進土耳其干發(fā)酵香腸中，證明了微膠囊化對于益生菌在肉制品中的保護作用。在肉制品中，益生菌的加入可以抑制腐敗和致病性微生物的生長，延長肉制品的保質(zhì)期[7]。通過3種淀粉食用薄膜配方，將嗜酸乳桿菌益生菌細胞的多基質(zhì)微膠囊加入烘焙面包面團中，在烘烤后具有高存活率。向面包填充膏中加入嗜酸乳桿菌微膠囊，并在烘烤后填餡，益生菌活力約下降了3個對數(shù)，表明微膠囊化對烘焙產(chǎn)品中的益生菌具有高保護作用。

5 結(jié)語

綜上所述，益生菌微膠囊在非乳制品中的應(yīng)用需要注意一些問題，益生菌微膠囊顆粒大小的把控、微膠囊技術(shù)壁材的選擇及壁材與食品基質(zhì)的適應(yīng)性、益生菌微膠囊化技術(shù)對益生菌存活率的影響、益生菌微膠囊添加進食品基質(zhì)中對食品本身風(fēng)味的影響、食品加工處理過程對益生菌的影響。益生菌在食品中的應(yīng)用廣泛，不僅僅局限于乳制品，在非乳制品中也具有很大的潛力，新型的產(chǎn)品形式與產(chǎn)品內(nèi)容會給益生菌市場帶來新的動力，益生菌非乳制品的發(fā)展具有很大的前景。

參考文獻

[1]De Prisco A，Mauriello G.Probiotication of foods：A focus on microencapsulation tool[J].Trends in Food Science & Technology，2016（48）：27-39.

[2]Majeed M，Majeed S，Nag-abhushanam K，et al.Evaluation of probiotic Bacillus coagulans MTCC 5856 viability after tea and coffee brewing and its growth in GIT hostile environment[J].Food Research International，2019，121：497-505.

[3]Nambiar R B，Sellamuthu P S，Perumal A B. Development of milk chocolate supplemented with microencapsulated Lactobacillus plantarum HM47 and to determine the safety in a Swiss albino mice model[J].Food Control，2018，94：300-306.

[4]Tavera-Quiroz M J，Romano N，Mobili P，et al.Green apple baked snacks functionalized with edible coatings of methylcellulose containing Lactobacillus plantarum[J].Journal of Functional Foods，2015，16：164-173.

[5]Plovier H，Everard A，Druart C，et al.A purified membrane protein from Akkermansia muciniphila or the pasteurized bacterium improves metabolism in obese and diabetic mice[J].Nature Medicine，2016，23（1）：1792-1799.

[6]Abdel-Rahman M A，Sadek Z I，Azab M S，et al.Incorporation of microencapsulated Lactobacillus rhamnosus into infant-foods inhibit proliferation of toxicogenic Bacillus cereus strains[J].Biocatalysis and Agricultural Biotechnology，2019，18：101013.

[7]De Prisco A，Mauriello G.Probiotication of foods：A focus on microencapsulation tool[J].Trends in Food Science & Technology，2016（48）：27-39.

基金項目：江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目（PAPD），江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項目（TAPP），南京財經(jīng)大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（編號：201910327029Z）。

作者簡介：李晴（1999—），女，河北滄州人，本科在讀。研究方向：食品科學(xué)。