zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

Ảnh hưởng của kĩ thuật vi gói đến khả năng sống của vi khuẩn lactobacilus acidophilus trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo

Chia sẻ: ViSteveballmer ViSteveballmer | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

19
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết kiểm tra ảnh hưởng của các kỹ thuật vi gói khác nhau (nén đùn và nhũ hóa) đến kích thước hạt chế phẩm vi gói, hiệu suất vi gói và khả năng tồn tại của Lactobacillus acidophilus trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo. Kết quả cho thấy, vi gói bằng kĩ thuật nhũ hóa tạo ra chế phẩm có kích thước nhỏ hơn nén đùn 161µm, kĩ thuật nén đùn giúp nâng cao hiệu suất vi gói 98.38±0.11%.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của kĩ thuật vi gói đến khả năng sống của vi khuẩn lactobacilus acidophilus trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo

Hội thảo khoa học và Công nghệ thực phẩm 2018 ẢNH HƯỞNG CỦA KĨ THUẬT VI GÓI ĐẾN KHẢ NĂNG SỐNG CỦA VI KHUẨN LACTOBACILUS ACIDOPHILUS TRONG ĐIỀU KIỆN TIÊU HÓA NHÂN TẠO Lê Thị Hạnh Quyên*, Trương Đức Thắng, Liêu Mỹ Đông Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh *Email: hanhquyen999.ql@gmail.com Ngày nhận bài: 07/7/2018 ; Ngày chấp nhận đăng: 12/7/2018 TÓM TẮT Mục đích của nghiên cứu này là kiểm tra ảnh hưởng của các kỹ thuật vi gói khác nhau (nén đùn và nhũ hóa) đến kích thước hạt chế phẩm vi gói, hiệu suất vi gói và khả năng tồn tại của Lactobacillus acidophilus trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo. Kết quả cho thấy, vi gói bằng kĩ thuật nhũ hóa tạo ra chế phẩm có kích thước nhỏ hơn nén đùn 161µm, kĩ thuật nén đùn giúp nâng cao hiệu suất vi gói 98.38±0.11%. Trong khi ảnh hưởng của kĩ thuật vi gói đến chế phẩm ủ trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo cũng được kiểm tra. Cả hai phương pháp vi gói, cung cấp bảo vệ tốt cho L. acidophilus so với tế bào tự do khi ủ trong dạ dày và muối mật nhân tạo. Sau 2 giờ ủ với dịch dạ dày nhân tạo số lượng tế bào còn lại với kĩ thuật nén đùn và nhũ hóa lần lượng là lần lượt là 2.98÷3.85 log CFU/g và 2.09÷3.18 log CFU/g, với muối mật nhân tạo lượng tế bào còn lại sau 4 giờ ủ cho kĩ thuật nén đùn và nhũ hóa lần lượt là 8.99÷9.11 log CFU/g và 8.08÷8.11 log CFU/g. Nghiên cứu cho thấy, kĩ thuật nhũ hóa với sodium alginate bao phủ bởi skim milk vừa tạo chế phẩm có kích nhỏ vừa đảm bảo khả năng sống của L. acidophilus. Từ khóa: vi gói, tiêu hóa nhân tạo, probiotic, nhũ hóa, nén đùn 1. GIỚI THIỆU Probiotic là vi sinh vật sống có lợi cho sức khỏe vật chủ khi được dùng với số lượng thích hợp [1]. Để mang lại lợi ích sức khỏe thì nồng độ probiotic trong sản phẩm phải đạt trên 106-107 log CFU / g (ml) tại thời điểm tiêu thụ và có thể tồn tại trong quá trình tiêu hóa [1, 2]. Vi khuẩn axit lactic (LAB) là các vi khuẩn probiotic quan trọng liên quan đến đường tiêu hóa của con người [2]. Tuy nhiên khả năng tồn tại của chúng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, pH thấp, các chất phụ gia thực phẩm khi được ứng dụng vào sản phẩm, độc tính của oxy và hydro peroxide [3]. Để nâng cao khả năng sống của LAB trong thời gian lưu trữ và tiêu hóa phương pháp vi gói đã được phát triển và công nhận là an toàn, kỹ thuật giúp tách probiotic ra khỏi môi trường do đó làm tăng sức đề kháng đối với các điều kiện sản xuất, cải thiện khả năng tồn tại trong suốt quá trình bảo quản và điều kiện khắc nghiệt của đường tiêu hóa [4]. Sodium alginate với tính chất tạo gel khi có mặt của canxi và là vật liệu rẻ tiền, không độc hại nên được sử dụng rộng rãi cho kĩ thuật nén đùn và nhũ hóa, được chiết xuất từ tảo biển bao gồm liên kết 1,4 b-D-mannuronic và a-L-guluronic [5, 6]. Các nghiên cứu trước đây cho thấy cả hai kĩ thuật vi gói này đều cho khả năng bảo vệ tốt vi khuẩn probiotic trong điều kiện bất lợi [7, 8]. Tuy nhiên, đánh giá so sánh hai kỹ thuật này vẫn chưa được công bố đầy đủ. Trong nghiên cứu này, Lactobacillus acidophilus ATCC 4356 được vi gói bằng kĩ thuật nén đùn và nhũ hóa, với sodium alginate làm chất mang chính. Chế phẩm vi gói từ hai kĩ thuật này được đánh giá so sánh kích thước, 17
Lê Thị Hạnh Quyên, Trương Đức Thắng, Liêu Mỹ Đông hiệu suất vi gói và tỷ lệ sống của L. acidophilus trong dịch dạ dày nhân tạo (SGF) và muối mật nhân tạo (SIF). 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Chuẩn bị chủng vi khuẩn Lactobacillus acidophilus ATCC 4356 được thu bằng cách ly tâm ở 5000 vòng / phút từ 500 ml dung dịch trong 22 giờ nuôi cấy. Các tế bào sau đó được sử dụng trong quá trình vi gói cho các bước tiếp theo. 2.2. Chế phẩm vi gói của L. acidophilus 2.2.1. Vi gói bằng kĩ thuật nén đùn Vi gói bằng kĩ thuật nén đùn (EM) được mô tả theo phương pháp của Nazzaro (2009) đã được chỉnh sửa: thực hiện với 10ml dung dịch (sodium alginate 2.5% hoặc sodium alginate 2.5% và skim milk (SM) 0.5%) và 1ml tế bào vi sinh vật. Hỗn hợp được tiêm qua kim tiêm vô trùng đường kính trong là 0.813mm vào 50ml dung dịch CaCl2 0,05 M được làm cứng lại trong 30 phút. Sau đó rửa bằng dung dịch NaCl 0,9% vô trùng và được ngâm trong dung dịch skim milk 0,5% (nếu là viên nang được sản xuất theo chất mang sodium alginate phủ skim milk) chế phẩm vi gói sau đó được thu nhận bảo quản ở 40C [9]. Chế phẩm vi gói được kiểm tra kích thước hạt trung bình bằng thước kẹp điện thử. 2.2.2. Vi gói bằng kĩ thuật nhũ hóa Vi gói bằng kĩ thuật nhũ hóa (IM) được thực hiện theo phương pháp của Rodriquez-LLimos và cộng sự (2003) đã được chỉnh sửa: 10 ml tế bào vi sinh vật cho vào cốc thủy tinh vô trùng dung tích 500ml chứa 40 ml sodium alginate 2.5% (hoặc 40ml dung dịch sodium alginate 2.5% và skim milk 0.5%). Thêm 200 mL dầu và 4 ml tween 80 vào cốc, sau đó đem khuấy trên máy khuấy từ 500 vòng/ phút trong 15 phút để thu được hệ nhũ tương nước/dầu. Thêm từ từ 160µl axit axetic vào cốc và khuấy thêm 5 phút. Vi nang sau khi hình thành được rửa bằng dung dịch NaCl 0,9% vô trùng, tiếp tục ngâm trong dung dịch skim milk 0,5% (trên máy khuấy từ với tốc độ 100 vòng / phút trong 10 phút nếu là viên nang được sản xuất theo chất mang sodium alginate phủ skim milk). Các chế phẩm vi gói sau đó được thu nhận và bảo quản ở 40C [10]. Chế phẩm vi gói được kiểm tra kích thước trung bình bằng máy HORIBA LA-920. 2.3. So sánh hiệu suất vi gói giữa hai kĩ thuật Cân 1g chế phẩm cho vào bình tam giác có nút mài đã vô trùng, thêm 9ml dung dịch đệm photphate vào bình tam giác và lắc trên máy lắc trong 15 phút để các viên nang được phát hủy hoàn toàn. Tiến hành kỹ thuật pha loãng và trải đĩa. Xác định số tế bào sống trên môi trường thạch MRS, ủ ở 370C trong 48 giờ. Tiến hành tính hiệu suất vi gói sau nhũ hóa theo công thức: 2.4. So sánh ảnh hưởng của hai kĩ thuật vi gói đến khả năng sống của chế phẩm L. acidophilus trong SGF và SIF 18
Ảnh hưởng của kĩ thuật vi gói đến khả năng sống của vi khuẩn Lactobacilus acidophilus trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo Dịch dạ dày nhân tạo (SGF) bao gồm 9 g/l NaCl chứa 3g /l pepsin, pH được điều chỉnh xuống 2.5 với HCl 5.0M. Muối mật nhân tạo (SIF) bao gồm 9 g/l NaCl chứa 3ml/l muối mật pH được điều chỉnh thành 6.5 với NaOH 5.0M. Tỷ lệ sống sót của chế phẩm vi gói L. acidophilus được đánh giá sau 2 giờ ủ trong SGF và 4 giờ ủ trong SIF. Các mẫu chứa L. acidophilus tự do được dùng để đối chứng. Lượng tế bào L. acidophilus sống sót trong chế phẩm vi gói được xác định bằng phương pháp trải đĩa trên môi trường thạch MRS ủ ở 370C trong 48 giờ, tiến hành lập lại 3 lần. Kết quả được biểu diễn dưới dạng log CFU/g. 2.5. Phân tích thống kê Tất cả các thí nghiệm được lặp lại ba lần, và kết quả được trình bày dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn. Phân tích phương sai là thử nghiệm Duncan (p
Lê Thị Hạnh Quyên, Trương Đức Thắng, Liêu Mỹ Đông (a) (b) Hình 1. Kích thước hạt chế phẩm vi gói với IM bằng Ca-SM (a), Ca phủ SM (b) 3.2. Ảnh hưởng của kĩ thuật vi gói đến hiệu suất vi gói Trong nghiên cứu này kĩ thuật EM cho hiệu suất vi gói tốt hơn so với IM điển hình hiệu suất vi gói tốt nhất của kĩ thuật EM là 98.38±0.10% trong khi đó kĩ thuật IM là 93.86±0.11% thể hiện ở Hình 2. Hình 2. Hiệu suất vi gói của IM và EM, mỗi thanh đại diện trung bình ± SD của ba thí nghiệm độc lập (n = 3), a-e khác nhau đại diện cho sự khác biệt đáng kể (p
Ảnh hưởng của kĩ thuật vi gói đến khả năng sống của vi khuẩn Lactobacilus acidophilus trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo Hình 3. Ảnh hưởng của phương pháp vi gói đến khả năng sống của L. acidophilus trong SGF, mỗi thanh đại diện trung bình ± SD của ba thí nghiệm độc lập (n = 3), a-c đại diện cho sự khác biệt đáng kể (p
Lê Thị Hạnh Quyên, Trương Đức Thắng, Liêu Mỹ Đông Muthukumarasamy (2006) nhận định rằng kích thước vi gói liên quan mật thiết đến khả năng sống của probiotic trong điều kiện dạ dày nhân tạo [7]. Điều này lí giải cho khả năng bảo vệ L. acidophilus của EM tốt hơn so với IM. Kích thước hạt là yếu tốt quan trọng ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm khi bổ sung chế phẩm probiotic vào thực phẩm [13]. Tuy IM cung cấp hiệu quả bảo vệ L. acidophilus không tốt bằng EM nhưng việc bao phủ vẫn giúp nâng cao khả năng sống của probiotic này trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo và đáp ứng được yêu cầu về kích thước hạt nhỏ (với kích thước nhỏ đạt 161µm) thích hợp cho việc bổ sung vào thực phẩm giúp giảm ảnh hưởng đến giá trị cảm quan do kích thước chế phẩm vi gói gây ra. 4. KẾT LUẬN Kích thước của các vi nang và hiệu suất vi gói bị ảnh hưởng bởi phương pháp vi gói, kĩ thuật nhũ hóa cho kích thước vi nang nhỏ hơn kĩ thuật nén đùn (161µm) và ngược lại kĩ thuật nén đùn giúp nâng cao hiệu suất vi gói hơn kĩ thuật nhũ hóa (98.38±0.11%). Kết quả sau khi ủ với điều kiện dạ dày nhân mật độ tế bào giảm còn 2.98÷3.85 log CFU/g kĩ thuật nén đùn và 2.09÷3.18 log CFU/g cho kĩ thuật nhũ hóa, với dịch muối mật nhân tạo mật độ tế bào giảm còn 8.24÷8.56 log CFU/g cho kĩ thuật nén đùn, và 8.08÷8.11 log CFU/g cho kĩ thuật nhũ hóa, bên canh đó chất mang sodium alginate phủ skim milk cung cấp bảo vệ tốt nhất cho cả kĩ thuật nhũ hóa và nén đùn cải thiện sự sống của L. acidophilus. Sau thời gian ủ mật độ tế bào của kĩ thuật nén đùn sống tốt hơn kĩ thuật nhũ hóa, kĩ thuật nhũ hóa với sodium alginate bao phủ bởi skim milk vừa tạo chế phẩm có kích nhỏ vừa đảm bảo khả năng sống của L. acidophilus sẽ là tiềm năng ứng dụng vào sản xuất nếu muốn bổ sung chế phẩm vi gói vào thực phẩm mà không làm ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A. C. P. Hotel and A. Cordoba, "Health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria," Prevention, vol. 5, no. 1, pp. 1-10, 2001. [2] E. Valero-Cases and M. J. Frutos, "Effect of different types of encapsulation on the survival of Lactobacillus plantarum during storage with inulin and in vitro digestion," LWT-Food Science and Technology, vol. 64, no. 2, pp. 824-828, 2015. [3] S. Salminen and A. Von Wright, "Lactic acid bacteria," Microbiological and functional aspects, 1982. [4] S. S. Pinto, S. Verruck, C. R. Vieira, E. S. Prudêncio, E. R. Amante, and R. D. Amboni, "Influence of microencapsulation with sweet whey and prebiotics on the survival of Bifidobacterium-BB-12 under simulated gastrointestinal conditions and heat treatments," LWT-food Science and Technology, vol. 64, no. 2, pp. 1004-1009, 2015. [5] M. Rinaudo, "Main properties and current applications of some polysaccharides as biomaterials," Polymer International, vol. 57, no. 3, pp. 397-430, 2008. [6] J. P. Zhang, Q. Wang, X. L. Xie, X. Li, and A. Q. Wang, "Preparation and swelling properties of pH‐ sensitive sodium alginate/layered double hydroxides hybrid beads for controlled release of diclofenac sodium," Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials: An Official Journal of The Society for Biomaterials, The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society for Biomaterials and the Korean Society for Biomaterials, vol. 92, no. 1, pp. 205-214, 2010. [7] P. Muthukumarasamy, P. Allan‐ Wojtas, and R. A. Holley, "Stability of Lactobacillus reuteri in different types of microcapsules," Journal of food science, vol. 71, no. 1, pp. M20-M24, 2006. [8] S. Cai, M. Zhao, Y. Fang, K. Nishinari, G. O. Phillips, and F. Jiang, "Microencapsulation of Lactobacillus acidophilus CGMCC1. 2686 via emulsification/internal gelation of alginate 22
Ảnh hưởng của kĩ thuật vi gói đến khả năng sống của vi khuẩn Lactobacilus acidophilus trong điều kiện tiêu hóa nhân tạo using Ca-EDTA and CaCO3 as calcium sources," Food hydrocolloids, vol. 39, pp. 295-300, 2014. [9] F. Nazzaro, F. Fratianni, R. Coppola, A. Sada, and P. Orlando, "Fermentative ability of alginate-prebiotic encapsulated Lactobacillus acidophilus and survival under simulated gastrointestinal conditions," Journal of Functional Foods, vol. 1, no. 3, pp. 319-323, 2009. [10] A. Rodríguez-Llimos, D. Chiappetta, M. Szeliga, A. Fernández, and C. Bregni, "Micropartículas de alginato conteniendo paracetamol," 2003. [11] M. J. Martín, F. Lara-Villoslada, M. A. Ruiz, and M. E. Morales, "Microencapsulation of bacteria: A review of different technologies and their impact on the probiotic effects," Innovative Food Science & Emerging Technologies, vol. 27, pp. 15-25, 2015. [12] H. Song, W. Yu, M. Gao, X. Liu, and X. Ma, "Microencapsulated probiotics using emulsification technique coupled with internal or external gelation process," Carbohydrate polymers, vol. 96, no. 1, pp. 181-189, 2013. [13] K. Vivek, "Use of encapsulated probiotics in dairy based foods," International Journal of Food, Agriculture and Veterinary Sciences, vol. 3, no. 1, pp. 188-199, 2013. [14] M. C. E. Ribeiro, K. S. Chaves, C. Gebara, F. N. Infante, C. R. Grosso, and M. L. Gigante, "Effect of microencapsulation of Lactobacillus acidophilus LA-5 on physicochemical, sensory and microbiological characteristics of stirred probiotic yoghurt," Food Research International, vol. 66, pp. 424-431, 2014. [15] Y. Zhang, J. Lin, and Q. Zhong, "The increased viability of probiotic Lactobacillus salivarius NRRL B-30514 encapsulated in emulsions with multiple lipid-protein-pectin layers," Food Research International, vol. 71, pp. 9-15, 2015. [16] M. P. Silva, F. L. Tulini, M. M. Ribas, M. Penning, C. S. Fávaro-Trindade, and D. Poncelet, "Microcapsules loaded with the probiotic Lactobacillus paracasei BGP-1 produced by co- extrusion technology using alginate/shellac as wall material: Characterization and evaluation of drying processes," Food Research International, vol. 89, pp. 582-590, 2016. [17] C. C. Coghetto, G. B. Brinques, N. M. Siqueira, J. Pletsch, R. M. D. Soares, and M. A. Z. Ayub, "Electrospraying microencapsulation of Lactobacillus plantarum enhances cell viability under refrigeration storage and simulated gastric and intestinal fluids," Journal of Functional Foods, vol. 24, pp. 316-326, 2016. [18] K. C. G. Silva, E. C. Cezarino, M. Michelon, and A. C. K. Sato, "Symbiotic microencapsulation to enhance Lactobacillus acidophilus survival," LWT-Food Science and Technology, vol. 89, pp. 503-509, 2018. [19] P. Allan-Wojtas, L. T. Hansen, and A. Paulson, "Microstructural studies of probiotic bacteria- loaded alginate microcapsules using standard electron microscopy techniques and anhydrous fixation," LWT-Food Science and Technology, vol. 41, no. 1, pp. 101-108, 2008. [20] W. Ding and N. P. Shah, "An improved method of microencapsulation of probiotic bacteria for their stability in acidic and bile conditions during storage," Journal of Food Science, vol. 74, no. 2, pp. M53-M61, 2009. 23
Lê Thị Hạnh Quyên, Trương Đức Thắng, Liêu Mỹ Đông ABSTRACT EFFECT OF DIFFERENT TYPES OF ENCAPSULATION ON THE SURVIVAL OF LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS IN GASTROINTESTINAL DIGESTION Le Thi Hanh Quyen*, Truong Duc Thang, Lieu My Dong Ho Chi Minh city University of Food Industry *Email: hanhquyen999.ql@gmail.com The purpose of this study was investigation the effect of different microencapsulation methods (extrusion and internal emulsion microencapsulation) on the size of microcapsules, viable during the encapsulation process, viability of Lactobacillus acidophilus in vitro digestion. The results internal emulsion microencapsulation of size is smaller than extrusion 161 µm, extrusion technique increases viable during the encapsulation process 98.38±0.11%. Effect of microencapsulation methods to cells in vitro digestion was studied. In both types of microcapsules better protection L. acidophilus than free L. acidophilus in simulated gastric and intestinal juices. After 2 hours in simulated gastric, the number of cells were 2.98÷3.85 log CFU/g and 2.09÷3.18 log CFU/g for extrusion and emulsion microencapsulation respectively. After 4 hours in intestinal juices the number of cells were 8.99÷9.11 log CFU/g and 8.08÷8.11 log CFU/g for extrusion and emulsion microencapsulation respectively. The results of study, internal emulsion microencapsulation with sodium alginate coating skim milk creates small-size of microcapsules and increase survival of L. acidophilus. Keywords: Microencapsulation, probiotic, in vitro, emulsion, extrusion 24

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.