海藻酸納益生菌菌球凍干解決方案

海藻酸鈉

2.0-2.5% (w/v)

成膠基質(zhì)，濃度過高影響菌體活性，需平衡機械強度與包埋效率。

益生菌菌懸液

10^9-10^10 CFU/mL

優(yōu)選耐酸菌種（如植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌），預活化至對數(shù)生長期（OD600≈1.0）。

凍干保護劑

海藻糖（6-8%）+脫脂奶粉（3-5%）

減少凍干損傷，海藻糖替代水分子保護細胞膜，脫脂奶粉提供營養(yǎng)緩沖。

致孔劑

碳酸氫鈉（0.2-0.5%）

凍干時釋放CO?形成多孔結(jié)構(gòu)（孔徑50-200μm），增強氧氣通透性。

腸溶包衣材料

殼聚糖（0.2-0.4%）

形成pH敏感層（pH＞5.5溶解），保護菌體通過胃酸，實現(xiàn)腸道靶向釋放。

菌體預處理

- 菌種活化：MRS培養(yǎng)基37℃厭氧培養(yǎng)18-24小時。
- 離心收集菌體（3000rpm，10分鐘），重懸于保護劑溶液。

菌體活性≥95%（臺盼藍染色驗證）。

混合乳化

海藻酸鈉溶液與菌懸液按1:1體積混合，磁力攪拌（300rpm，15分鐘）+超聲分散（200W，5分鐘）。

菌體均勻分散，無聚集（顯微鏡觀察）。

微球成型

方案1：噴霧法（工業(yè)化）
- 霧化壓力0.8-1.2MPa，交聯(lián)塔高度2m，粒徑200-500μm。
方案2：靜電液滴法（實驗室）
- 電壓10-15kV，接收距離10cm，粒徑均一（CV≤5%）。

粒徑控制：過大影響釋放，過小易被胃酸破壞。

清洗與收集

無菌PBS沖洗3次，離心（1000rpm，5分鐘）去除殘留交聯(lián)劑。

殘留Ca2?濃度≤0.1%（原子吸收光譜法檢測）。

預凍

-80℃速凍（降溫速率≥50℃/min），維持4小時。

冰晶尺寸≤50μm（SEM觀察），菌體存活率≥95%。

升華干燥

真空度≤10Pa，擱板溫度從-40℃升至-10℃（0.5℃/min），維持18小時。

微球孔隙率≥80%（壓汞法），無結(jié)構(gòu)塌陷。

解析干燥

真空度≤5Pa，擱板溫度升至+25℃（1℃/min），維持6小時。

終產(chǎn)物含水率≤3%（卡爾費休法），復溶后存活率≥85%。