本發明公開了一種基于微流控技術的發酵前包被益生菌制備方法。該方法包含微流控通路發酵罐，用于微膠囊的制備和微囊化益生菌的培養。過程包括：第一，包被芯材(微生物細胞)和壁材混合液即水相的配制；第二，乳化體系油相混合液的配制；第三，水相的輸送和擠出；第四，包被芯材的圓形微膠囊的形成和固化；第五，包被芯材的微膠囊的培養和分離。通過該方法可以制得直徑為100?600微米的微膠囊，且微膠囊球形度良好。本發明創新點在于微流控通路控制微膠囊的尺寸，以保持其具有更好地均一性。通過用安裝微流控通路的發酵罐制備微膠囊和后期發酵，實現了益生菌微膠囊的規模化生產。本發明適應于飼料、食品、醫藥等多個領域微生物微膠囊的制備。

技術領域

本發明涉及一種基于微流控技術的發酵前包被益生菌制備方法，屬于生物技術領域。

背景技術

微膠囊技術在保護生物活性分子、組織和細胞以對抗不利環境方面具有工人的良好效果。隨著微膠囊技術 的發展，其在包被細胞，尤其是微生物細胞的大批量規模化生產方面也取得了長足的發展。目前投入實際 生產的發酵前包被益生菌微膠囊的制備方法主要有擠壓噴霧法和乳化凝膠化法。而擠壓噴霧法在用于生產 過程中，單個噴頭生產效率低下，很難滿足規模化的要求。多個噴頭，不但進一步增加了裝置的成本和復 雜性，而且往往會導致微膠囊的制備過程成膜材料的通路較差，極大影響產品外形(球形度)和得率，且 產品粒徑不能控制。而且擠壓噴霧法在用于包被微生物細胞時，還存在微生物活性損失較大，造成最終產 品微生物活性和密度都不高等問題。乳化凝膠化法在某種程度上很好的解決了擠壓噴霧法存在的一些問題， 如設備復雜，產能低，球型度差，微生物活性損失大等問題，在規模化益生菌發酵前包被領域展露出良好 的應用前景。但乳化凝膠化法存在的問題是，微膠囊的粒徑很難控制，大小不均一，甚至微膠囊聚團現象 嚴重，導致產品分散性和均勻度不好。且由于微膠囊大小不均一，由于傳質問題導致的微膠囊內部微生物 生長不均衡現象嚴重。這些都極大影響了微囊化發酵前包被益生菌最終產品的質量提高和品質保證。

本發明采用微流控技術，結合了乳化凝膠化法的優點，采用改裝后的攪拌槳式發酵罐為生物微膠囊制備設 備生產發酵前包被益生菌微膠囊產品。不但解決了擠壓噴霧存在的球型度差，產能低，微生物活性損失大 等問題，同時也是實現了設備產品采用混合淀粉高溫干燥的方法進行干燥，最終得到可以實際應用的多功 能生物微膠囊產品。最終產品的良好球型度好、均一粒徑和良好單分散性好，進一步提高了產品的品質。 是一種很好的面向規模化的高質量發酵前包被微膠囊制備方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于微流控技術的發酵前包被益生菌制備方法。該方法利用改裝后的 微生物發酵罐實現了微生物微膠囊的工業化制備，操作簡單、材料和設備成本低廉。特別地，通過該方法 采用微流控技術使制備的微生物微膠囊形態良好，粒度均一。更適合于高品質微囊化發酵前包被益生 菌產品的工業化生產。本發明適應于飼料、食品、醫藥等多個領域微生物微膠囊的制備。

為了解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為：

一種基于微流控技術的發酵前包被益生菌制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)微流控通路及面板發酵罐的裝配：在微生物發酵罐中安裝微流控通路，微流控通路包括輸送泵，流 量控制器，可升降主通路和固定分通路等部分。

(2)芯材(微生物細胞)和壁材混合液即水相的配制：在微生物發酵系統的補料罐中配制濃度為 1.0g/L-2.0g/L的海藻酸鈉溶液，按與所述海藻酸鈉質量比為1∶1-1.5的比例稱取CaCO₃，加入至補料罐中， 混合均勻，滅菌，然后冷卻至35℃-38℃，加入對數生長末期的微生物種子液，至微生物密度為1×10⁶-5 ×10⁶cfu/ml，充分混勻作為水相。