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    新技術配方方案 解決益生菌“活”的問題

    來源:植提橋 市場動態   添加時間:2022-04-22 14:07:18

    無論是消費端的認知,還是產業端產品開發來看,這兩年益生菌的市場熱度都很高。

    然而,盡管整個市場非常熱,但益生菌產品都有一個共性問題,那就是如何保持菌株的“活性”。從原料端的生產工藝到供應環節的物流運輸再到消費端的攝入,每個環節都會影響到益生菌的活性,因此如何確保確保益生菌活著進入到人們的體內并且發揮健康效果很重要。

    01

    新配方能夠解決益生菌活性問題

    近日,新加坡南洋理工大學(NTU)研究團隊發現,蔗糖和海藻酸包埋配方能夠增加鼠李糖乳桿菌GG(LGG)的存活率,該項研究結果已經發表在《碳水化合物聚合物》雜志上。據了解,益生菌包埋技術是可定制的,可用于制造直徑約10微米(0.0004英寸)的粉末狀包埋益生菌。

    研究人員對不同的原料基質進行包埋測試,包括1)蔗糖2)海藻酸3)海藻酸與蔗糖4)交聯形式海藻酸鈣,測試結果發現配方在噴霧干燥過程后產生了超100億的存活LGG的CFU。然而,與鈣產生交聯作用的蔗糖和海藻酸產生更高LGG的活力計數,存活的CFU超100億。

    02

    海藻酸-鈣-蔗糖產生良好效果

    總的來說,海藻酸-鈣-蔗糖基質在本次測試中顯示LGG在胃保護方面表現良好,同時SGF(模擬胃液)暴露后,CFU/g損失最低,為0.47 log10(CFU/g)。當儲存在4攝氏度時,用蔗糖和交聯形式海藻酸鈣包埋的益生菌在八周后保持了100億的CFU計數。

    與未包埋的益生菌相比,該技術能夠提高益生菌在飲料(啤酒、蘇打水、碳酸飲料)類產品中的存活率。此外,研究人員還測試其它乳酸桿菌益生菌的包埋技術,即植物乳桿菌和副干酪乳桿菌,并看到類似結果。

    益生菌

    圖源:新加坡南洋理工大學

    03

    為什么選擇蔗糖和海藻酸?

    糖是常見、使用范圍較廣的一類凍干保護劑,常用于噴霧干燥益生菌。因此,研究人員查閱了大量有關哪種糖類效果較好的文獻,最終發現蔗糖是其中之一,因為它有助于在噴霧干燥過程中保護益生菌免受高溫影響。

    另一方面,交聯形式的海藻酸有助于保護益生菌在到達腸道之前不被胃酸分解。具體來說,蔗糖能夠穩定益生菌的纖維素膜,幫助保護益生菌免受噴霧干燥過程的高溫破壞。

    04

    保護益生菌活性的機制

    南洋理工大學材料科學與工程學院博士Tan Li Ling表示,具體的作用機制是它能夠穩定這種益生菌的細胞膜,防止它們在高溫條件下出現破裂和燃燒。另一方面,海藻酸與氯化鈣形成交聯形式時可“充當支架“容納益生菌。

    海藻酸是水溶性的,如果不產生交聯,會很快出現溶解。如果產生交聯作用,它的作用如同支架一樣能容納益生菌,這樣它就和糖一起形成保護層。

    05

    一種優勢兼容的工藝技術

    除提高益生菌的存活率外,該技術的其他優勢還包括經濟成本較低和使用食品級而不是合成材料。

    研究人員開始著手這個項目基于多種因素,首先市售益生菌存在不足,還有很大的提升空間;其次,那些使用包埋技術的商業化產品中,大多數都在片劑外提供合成腸溶層,這種原料不太適合膳食補充劑產品配方。同時,在談論此類合成材料時,需要根據消費者可以服用多少劑量來決定是否使用它們。

    此外,該技術在噴霧干燥過程中能提供抗胃酸特性,這一點與使用賦形劑噴霧干燥益生菌不同。當然,也有其它技術能夠實現益生菌的抗酸特性,但問題在于那些技術使用了揮發性堿,這也不適合益生菌產品配方,因為益生菌是對pH值敏感的微生物。

    06

    商業成本更具競爭力

    在商業化成本方面,研究人員表示比較經濟實用。噴霧干燥是一種常用的方法,而且它只是封裝益生菌的一個過程。同時,海藻酸和蔗糖也是可負擔得起的材料。此外,隨著存活率的提高,對益生菌的需求將減少,從而使制造商能夠降低成本。

    據悉,包埋形式的益生菌能以粉末形式提供,可用于一系列產品,包括食品飲料、功能零食和營養補充劑等。目前,研究人員正在跟一家熱衷于將技術應用在益生菌配方中的公司進行洽談,同時跟那些對這項技術感興趣的公司合作,以獲得專利許可。

    而除人類健康外,大量的研究數據表明:益生菌在動物飼料甚至農業中也存在應用潛力。

    07

    更多的益生菌包埋原料仍在探索

    維生素C和海藻糖等糖類是其他潛在的益生菌包裝材料。

    基于技術工藝的不斷完善,研究人員計劃在未來會使用其它糖,包括海藻糖、蔗糖和海藻糖復配以及其它糖類。目前,他們正在試圖研究維生素C等原料是否能夠影響益生菌在整個保質期內的存活效果。

    此外,研究人員將進行體內研究,以確定蔗糖和海藻酸包埋技術通過提高益生菌存活率是否有助于實際的健康益處,同時還計劃研究這種包埋技術對雙歧桿菌等其他菌株的影響。相比其它菌株,雙歧桿菌對外在的環境更加挑剔,還是一種需氧細菌,在存活率方面具備更高的挑戰性。

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