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植物乳杆菌作为一种具有代表性的益生菌,广泛应用于食品、药品及保健品中。然而生产加工过程中的高热环境与体内消化中的胃酸性环境会显著降低益生菌的存活率,故维持益生菌活性及宿主体内的生物利用度成为当下研究的热点。微胶囊化是一种有潜力的益生菌保护技术,抗性淀粉可以作为微胶囊壁材保护暴露在恶劣环境中的益生菌,并向结肠递送益生菌。通过化学改性制备的Ⅳ型抗性淀粉是当前研究和应用较多的一类抗性淀粉,交联处理是天然淀粉化学改性中应用最广泛的方法。因此,本文通过研究不同交联度的莲子交联抗性淀粉(lotus seed cross-linked resistant starch,LSCS)的结构特性和理化特性,筛选出具有低中高交联度的LSCS,并分别以LSCS、莲子交联抗性淀粉-海藻酸钠(lotus seeds cross-linked resistant starch-sodium alginate,LC-SA)为壁材,制备益生菌微胶囊(probiotic microcapsules,PM),探究其特性,从而阐明益生菌恶劣环境中的耐受性与微胶囊壁材结构变化之间的关系,为我国淀粉产业及益生菌微胶囊的发展提供理论依据。主要结论如下:(1)三偏磷酸钠/三聚磷酸钠(STMP/STPP)添加量对莲子交联抗性淀粉性质影响的研究在碱性条件下,分别制备不同添加量(占莲子淀粉干重0%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、12%)混合交联剂(STMP/STPP,99:1)的莲子交联抗性淀粉(LS-0CS、LS-1CS、LS-2CS、LS-4CS、LS-6CS、LS-8CS、LS-10CS、LS-12CS),测定结构特性、理化性质和消化特性,构建交联度与性质之间的关系。结果表明,随着交联剂添加量的增加,LSCS的交联度越高,LSCS颗粒之间经过粘连而逐渐团聚。傅里叶红外光谱分析和31P核磁共振波谱分析证实了交联反应的发生。与LS-0CS相比,LSCS的溶解性和膨胀度均显著降低,且随着交联度的升高而降低,耐热稳定性和抗消化特性越强。LSCS中磷酸基团所形成的共价键主要由单磷酸二淀粉酯(DMSP)构成,故DSMP比重与LSCS的理化性质以及体外消化特性关系密切。因此,LS-12CS交联度最高,其中DMSP比重越大,从而导致磷酸基团所形成的共价键将更多的淀粉链“捆绑”在一起,显著提高了LS-12CS的抗酶解性,即LS-12CS的RS含量最多。(2)莲子交联抗性淀粉益生菌微胶囊特性的研究采用乳化法制备莲子交联抗性淀粉益生菌微胶囊(lotus seeds cross-linked resistant starch probiotic microcapsules,LSCS-PM),研究在低中高交联度的莲子交联抗性淀粉(LS-2CS、LS-6CS、LS-12CS)的包裹下,LSCS结构对植物乳杆菌在模拟胃肠液消化中的保护和释放作用。结果表明,随着LSCS交联度的增加,LSCS-PM的包埋率、耐热性、在模拟胃液下的耐受性以及在连续模拟胃肠中的释放作用越好,其中LS-12CS-PM的包埋率为48.81%,在连续模拟胃肠条件下释放的活菌数达到6.26 Lg CFU/g(大于10~6 CFU/g),可以在肠道中定殖并发挥益生作用。在模拟胃肠消化后LSCS-PM中的淀粉LSCS仍为C型结晶结构,但相较于LS-12CS-PM,LS-2CS-PM和LS-6CS-PM中淀粉颗粒间的团聚现象明显减弱,使得LS-2CS-PM和LS-6CS-PM中无定形区域的水解程度较大,进而导致其结晶度显著增加。因此LS-12CS可以作为一种有效的口服益生菌载体,保护益生菌顺利到达肠道发挥其益生作用。(3)莲子交联抗性淀粉-海藻酸钠益生菌微胶囊特性的研究在莲子交联抗性淀粉益生菌微胶囊(LS-2CS-PM、LS-6CS-PM、LS-12CS-PM)研究的基础上,采用乳化法制备子莲子交联抗性淀粉-海藻酸钠益生菌微胶囊(lotus seeds cross-linked resistant starch-sodium alginate probiotic microcapsules,LC-2SA-PM、LC-6SA-PM、LC-12SA-PM),探究在低中高交联度的莲子交联抗性淀粉(LS-2CS、LS-6CS、LS-12CS)和海藻酸钠(SA)的包裹下,LSCS和SA复合壁材结构对植物乳杆菌在模拟胃肠液消化中的保护和释放作用。结果表明,随着微胶囊壁材LSCS交联度的增加,LC-SA-PM的包埋率、耐热性、在模拟胃液下的耐受性以及连续模拟胃肠中的释放作用越好,这与LSCS-PM的研究规律一致,与之不同的是,LC-SA-PM效果均强于LSCS-PM,LC6-SA-PM和LC12-SA-PM的包埋率为81.08%和94.22%,且在连续模拟胃肠条件下释放的活菌数达到6.22和7.01 Lg CFU/g(大于10~6 CFU/g),均可以在肠道中发挥益生作用。在模拟胃肠消化后LC-SA-PM中淀粉颗粒间的团聚现象较LSCS-PM有所加强,LC-SA-PM中的淀粉LSCS结晶结构没有发生改变,即C型结晶结构,且LSCS和SA两者仍存在相互作用,强度随着LSCS的交联度增加而增加。因此在LSCS和SA复合壁材结构的基础上,LS-6CS和LS-12CS均可以作为一种有效的口服益生菌载体,保护益生菌顺利到达肠道发挥其益生作用。