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植物乳杆菌具有调节和促进肠道菌群健康的功能,可用于预防和治疗不同的疾病;大多数益生菌对热、氧、酸、酶等敏感,导致其在加工、储存和运输过程中存活率较低。姜黄素是一种常见的多酚,具有多种生物活性功能。但姜黄素水溶性差、降解快等缺点,限制其在食品和医药领域的应用。采用包埋技术可以解决益生菌和姜黄素稳定性差、生物利用率低等问题。利用多糖、蛋白等生物大分子作为壁材的包埋技术是目前研究的热点问题之一。基于多糖和蛋白质相互作用的水凝胶可以形成三维网络结构,将活性物质捕获在其网络结构中,达到保护活性物质的目的,为益生菌和益生元共包埋体系在食品中的广泛应用提供重要的理论基础。本文将海藻酸钠(ALG)和明胶(GE)作为壁材,将植物乳杆菌JYLP-326(Lactobacillus plantarum JYLP-326,简称LP)和姜黄素(CUR)共包埋,通过挤压法制得共包埋水凝胶珠ALG-LP-CUR-GE,研究水凝胶珠的物化性质和体外模拟消化行为,探究共包埋水凝胶珠的形成机制,并将共包埋水凝胶珠应用于模拟奶茶体系。主要研究结果如下:(1)通过改变海藻酸钠与明胶的比例,制备不同质量比例的海藻酸钠-明胶(ALG-GE)复合物,采用激光粒度仪测量复合物的粒径和zeta电位。当海藻酸钠与明胶的比例为4:1时,ALG-GE复合物粒径最大为1709.33 nm、zeta电位最大为-59.43 m V。采用多光谱学方法研究海藻酸钠与明胶之间的相互作用。红外光谱(FTIR)结果表明海藻酸钠与明胶之间存在氢键和静电相互作用,荧光光谱结果表明海藻酸钠与明胶相互作用的猝灭机理是静态猝灭,两者之间主要以疏水相互作用结合形成复合物,同时存在静电相互作用。扫描电子显微镜(SEM)结果表明海藻酸钠和明胶形成了ALG-GE复合物,激光共聚焦显微镜(CLSM)结果表明海藻酸钠和明胶形成了复杂的网状结构。(2)采用挤压法、利用Ca Cl2作为交联剂制备了海藻酸钠-明胶(ALG-GE)水凝胶珠,并将其用于包埋植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum JYLP-326,简称LP)。根据植物乳杆菌的生长曲线,采用培养18 h的LP用于后续包埋研究。通过SEM可以看到LP被包埋在水凝胶珠的内部。储藏稳定性实验结果表明在4℃下储藏6 d后,植物乳杆菌、ALG-LP和ALG-LP-GE的活菌数分别下降了2.1 Log CFU、1.5 Log CFU和1.4 Log CFU,ALG-LP和ALG-LP-GE的储藏稳定性要好于游离的植物乳杆菌。热稳定性实验结果表明当温度升高至50℃时,游离植物乳杆菌的活菌数减少了5.7 Log CFU,而由ALG和ALG-GE包埋的植物乳杆菌的活菌数分别只减少了0.8 Log CFU和0.2 Log CFU。在55℃下,只有ALG-LP-GE中有8.0 Log CFU的活菌数,LP和ALG-LP中几乎检测不到活菌,说明ALG-GE水凝胶珠对植物乳杆菌具有较好的保护作用。通过体外模拟消化实验可知,ALG-LP-GE中的植物乳杆菌在模拟胃液中的存活率为97.8%,在模拟肠液中达到缓释的效果(10~8 CFU/m L)。流变学、FTIR、X射线衍射(XRD)结果表明,ALG和GE通过静电和氢键相互作用形成复合物,LP被包裹在水凝胶珠的内部,对LP起到了较好的保护作用。将ALG-LP-GE水凝胶珠应用于模拟奶茶体系中,在不同的模拟奶茶中(蔗糖浓度不同)浸泡2 h,其活菌数大于1010CFU/m L。(3)在制备ALG-LP-GE水凝胶珠的基础上,以植物乳杆菌和姜黄素的包埋率为指标,通过单因素分析法优化了CUR的浓度,采用挤压法制备得到了ALG-LP-CUR-GE共包埋水凝胶珠。当CUR的浓度为0.5 mg/m L时,植物乳杆菌的包埋率最大为84.6%,此时CUR的包埋率和负载率分别为94.7%和2.6%,DPPH自由基清除率为53.8%。SEM结果表明植物乳杆菌被ALG-GE水凝胶珠所包埋,而FTIR和XRD结果表明CUR被ALG-GE水凝胶珠所包埋。ALG-LP-CUR-GE水凝胶珠的体外模拟消化实验显示CUR在模拟胃液中的释放率为8%,而在模拟肠液中的释放率为90%。释放动力学实验表明在模拟胃液中CUR以Fickian释放为主,在模拟肠液中以non-Fickian释放为主,同时伴随凝胶网络结构的弛豫。共包埋水凝胶珠可以应用于模拟奶茶体系中,常温奶茶中的活菌数大于最低推荐摄入量10~7 CFU/m L。