CN105363039A - 一种浒苔多糖微胶囊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浒苔多糖微胶囊的制备方法。该方法以浒苔为主要原料，将微生物发酵菌液与聚乙二醇、硅藻土以一定比例混合均匀后，加入浒苔多糖，均质，形成浒苔多糖菌液，待该体系温度升至40°C时，以适当比例与交联盐溶液混合，并即刻喷雾干燥制得浒苔多糖微胶囊成品。该方法工艺简单，成本较低，可大规模生产，成品易于储存运输。与其它微胶囊产品相比，具有成膜性能好、性质稳定、亲水性强、释放效果好等优点。

Description

一种浒苔多糖微胶囊及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体的说是一种浒苔多糖微胶囊及其制备方法。

背景技术

海藻多糖作为大多数海洋大型藻类的主要组成成分，是由多个相同或不同的单糖基通过糖苷键连接而成的水溶性线性高分子化合物。海藻多糖种类繁多，根据其来源不同可分为红藻多糖、褐藻多糖以及绿藻多糖等，多糖中含有的硫酸基、糖醛酸等活性基团，赋予了其不同的增稠性能、成膜性能、凝胶性能，如卡拉胶、海藻酸盐等在生物、食品、医药等行业均有广泛应用。

研究发现浒苔多糖作为浒苔的主要成分，主要是由葡萄糖醛酸、鼠李糖、木糖、甘露糖及其聚合物通过β(1→6)和α(1→4)等糖苷键连接形成的一种独特的海藻多糖。经核磁共振分析得出，葡萄糖醛酸基多以(1→6)键型连接于糖链末端，而硫酸基主要以(1→4)键型连接于鼠李糖基的C-3位和木糖基的C-2位上。如此特异的糖链结构，使得浒苔多糖在成胶、成膜方面的特性异于其他常见的海藻多糖。

微胶囊是将分散均匀的固体物质颗粒、液体或气体包封在某种具有特定聚合物壁壳的微型容器或包装物中，形成的一种具有半透性或密封性的微小粒子，是目前被广泛应用的一种控制释放系统。微胶囊技术具有众多优点，有利于保护芯材物质免受环境影响，并能够有效的掩蔽芯材的颜色、气味，改变其体积、状态或表面性能，降低挥发性或毒性，控制芯材物质的可持续释放等多种作用。微胶囊技术已被广泛应用于生物医药、食品、化妆品等多个领域，具有广阔的应用前景。海藻酸盐和壳聚糖是常用的微胶囊包埋壁材，已有众多相关文献报道。

王家荣等研究发现海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠微胶囊的形成机理为海藻酸钠具有β(1→4)结构的D型甘露糖醛酸和α(1→4)结构的L型古洛糖醛酸，二者可与二价金属离子络合形成一种良好的水凝胶型微胶囊壁材；刘剑萍等在研究壳聚糖微胶囊制备过程中发现壳聚糖为一种聚阳离子多糖，其胶体溶液和明胶胶体溶液可以通过糖链之间的电荷吸引作用形成电解质复合物而沉积在囊芯周围形成一层致密的微囊壁结构。由此可见，不同的糖链结构体现出不同的构效功能。而浒苔多糖作为一种海洋聚阴离子杂多糖，正电荷离子一方面与糖醛酸发生络合作用，另一方面与硫酸基之间存在电荷吸附效应，赋予了这一特异糖链结构的浒苔多糖能够通过交联、融合形成一种稳定的膜结构。但是，却未见有相关浒苔多糖作为微胶囊壁材的报道。

发明内容

本发明以浒苔多糖为主要微胶囊壁材原料，通过糖链与交联剂的相互作用，对微生物发酵菌液进行包埋，制备获得一种浒苔多糖微胶囊。该方法所体现的浒苔多糖成膜特性为浒苔的高值化利用提供新思路。

本发明的目的旨在提供一种浒苔多糖微胶囊及其制备方法。其具体的工艺流程如下：

1、浒苔多糖：浒苔，清洗、烘干、粉碎，热水法浸提，4-5倍乙醇沉淀，得硫酸基含量为2-5%，糖醛酸含量为6-8%，重均分子量为720-953kDa的浒苔多糖。

2、微生物发酵菌液：采用微生物液态发酵，适当浓缩菌液体积，使其菌体浓度达到5×10⁸-9×10¹⁰cfu/mL。

3、浒苔多糖菌液：将浓缩好的微生物发酵菌液与硅藻土、聚乙二醇分别以8%(w/v)和5%(w/v)的比例混合均匀，加入浒苔多糖，均质，形成浒苔多糖菌液。其中浒苔多糖的浓度为8-12g/L。

4、浒苔多糖微胶囊：将上述浒苔多糖菌液的体系升温至40℃时，通过隔膜泵以5:1-8:1的比例与交联盐溶液混合均匀并实现包埋，通过气流式喷雾干燥法、并流型气流走向立刻对浒苔多糖微胶囊溶液进行喷雾干燥。进口温度为120-140℃，出口温度为60-80℃，干燥时间为20-30s。喷雾干燥后得到芯壁比为1:8-1:10，直径为20-100μm的浒苔多糖微胶囊。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

以大型绿藻浒苔作为主要原料，资源丰富，成本低廉。采用该方法可得到具有不同功效的浒苔多糖微胶囊。通过喷雾干燥机的隔膜泵设备进行瞬时混合并即刻干燥，不仅有助于提高包埋效果，而且也提高了浒苔多糖微胶囊的产量。喷雾干燥制得的浒苔多糖微胶囊颗粒，膜性能好、亲水性强、释放效果好，便于携带运输，储存性好。

具体实施方式

实例1

1、浒苔，清洗、烘干、粉碎。热水法浸提浒苔多糖，4倍乙醇沉淀，得硫酸基含量为3%，糖醛酸含量为6%，重均分子量为750kDa的浒苔多糖。

2、浓缩微生物发酵菌液至菌体总数达到5×10⁸cfu/mL。

3、将步骤2与硅藻土、聚乙二醇分别以8%(w/v)和5%(w/v)的比例混合均匀，加入浒苔多糖，均质，形成浒苔多糖菌液。其中浒苔多糖的浓度为8g/L。

4、将步骤3中的体系升温至40℃，通过隔膜泵以5:1的比例将浒苔多糖菌液与交联盐溶液混合均匀，其中硫代硫酸钠含量为0.05%(w/v)，硫酸锌含量为0.3%(w/v)，立刻喷雾干燥，时间为20s，进风温度为120℃，出风温度为60℃。得到芯壁比为1:8，直径为50μm的浒苔多糖微胶囊。

实例2

1、浒苔，清洗、烘干、粉碎。热水法浸提浒苔多糖，5倍乙醇沉淀，得硫酸基含量为5%，糖醛酸含量为8%，重均分子量为920kDa的浒苔多糖。

2、浓缩微生物发酵菌液至菌体总数达到6×10¹⁰cfu/mL。

3、将步骤2与硅藻土、聚乙二醇分别以8%(w/v)和5%(w/v)的比例混合均匀，加入浒苔多糖，均质，形成浒苔多糖菌液。其中浒苔多糖浓度为12g/L。

4、将步骤3中的体系升温至40℃，通过隔膜泵以7:1的比例将浒苔多糖菌液与交联盐溶液混合均匀，其中硫代硫酸钠含量为0.05%(w/v)，硫酸镁含量为0.02%(w/v)，硫酸锌含量为0.2%(w/v)，立刻喷雾干燥，时间为30s，进风温度为140℃，出风温度为80℃。得到芯壁比为1:9，直径为100μm的浒苔多糖微胶囊。

Claims (6)

1.一种浒苔多糖微胶囊的制备方法，其特征在于：将一定浓度的微生物发酵菌液，与硅藻土、聚乙二醇分别以8%(w/v)和5%(w/v)的比例混合均匀，随即加入浒苔多糖，均质，形成浒苔多糖菌液，并加热该体系升温至40℃时，通过隔膜泵将浒苔多糖菌液与交联盐溶液快速混匀以实现包埋，立刻喷雾干燥，得到芯壁比为1:8-1:10、直径为20-100μm的浒苔多糖微胶囊粉末。

2.根据权利要求1所述的一种浒苔多糖微胶囊的制备方法，其特征在于：浒苔多糖是通过热水法浸提及乙醇沉淀获得，该浒苔多糖重均分子量为720-953kDa，硫酸基含量为2-5%，糖醛酸含量为6-8%。

3.根据权利要求1所述的一种浒苔多糖微胶囊的制备方法，其特征在于：浒苔多糖菌液中浒苔多糖的浓度为8-12g/L。

4.根据权利要求1所述的一种浒苔多糖微胶囊的制备方法，其特征在于：交联盐溶液包含三种盐，其中硫代硫酸钠含量为0.05%(w/v)，硫酸镁含量为0-0.03%(w/v)，硫酸锌含量为0.04-0.3%(w/v)。

5.根据权利要求1所述的一种浒苔多糖微胶囊的制备方法，其特征在于：浒苔多糖菌液与交联盐溶液的混合比例为5:1-8:1。

6.根据权利要求1所述的一种浒苔多糖微胶囊的制备方法，其特征在于：喷雾干燥采用的是气流式喷雾干燥法，并流型气流走向，此方法高效且有助于浒苔多糖微胶囊壁材膜结构稳定性和亲水性的提高。