可可能脂-酪蛋白酸钠-阿拉伯胶三元复合物提升植物乳杆菌喷雾干燥存活率与消化耐受性

《Food Chemistry》：Cocoa butter-sodium caseinate-gum arabic ternary complex enhances spray-drying survival and digestive tolerance of Lactiplantibacillus plantarum

本文开发了一种由酪蛋白酸钠（SC）、可可能脂（CBR）和阿拉伯胶（GA）组成的三元凝聚系统，显著提高了植物乳杆菌（L. plantarum）在喷雾干燥过程中的存活率（达86.25%）。该系统通过优化pH（3.75）和组分比例（SC-CBR:GA = 1:1），增强了益生菌的热缓冲能力、消化耐受性和贮藏稳定性，为功能性食品和生物递送应用提供了可靠策略。

　　

亮点

材料

植物乳杆菌（L. plantarum）CGMCC 23506菌株来自中国普通微生物菌种保藏中心（CGMCC）。葵花籽油（SSO）购自益海嘉里金龙鱼（上海），可可能脂（CBR）和黄油（BR）分别由新西兰乳业公司（奥克兰）和天津怡荣食品有限公司（天津）提供。酪蛋白酸钠（SC）、阿拉伯胶（GA）和MRS肉汤培养基购自北京索莱宝科技有限公司（北京）。戊二醛、氯化钠、胃蛋白酶、胰酶和胆汁盐均购自上海麦克林生化科技股份有限公司。实验用水为超纯水。所有其他化学品均为分析纯。

SC浓度对喷雾干燥过程中植物乳杆菌存活率的影响

图2a展示了SC浓度对喷雾干燥过程中植物乳杆菌（L. plantarum）存活率的影响。存活率随SC浓度的增加呈现先升高后降低的双相趋势。在SC浓度为10%（w/w）时达到最大值（23.72%），表明在此条件下SC能有效保护菌体。这种保护作用可能通过两种机制实现：（i）SC与细菌表面的疏水相互作用促进了保护性界面的形成；（ii）SC固有的热缓冲特性减轻了干燥过程中的热应力。然而，当SC浓度超过10%时，由于体系粘度过高影响了雾化效率，导致热交换不充分，反而使存活率下降。因此，后续实验选择10% SC作为最佳浓度。

结论

本研究建立并证明了可可能脂-酪蛋白酸钠-阿拉伯胶三元凝聚系统在提高植物乳杆菌（L. plantarum）喷雾干燥存活率和稳定性方面的有效性。这种保护机制可能归因于可可能脂乳液（?H = 39.32 J/g）相较于葵花籽油乳液（?H = 0.00 J/g）和黄油乳液（?H = 23.52 J/g）具有更高的熔化焓，导致三元凝聚系统产生相变吸热效应，从而在喷雾干燥的加热阶段为益生菌细胞提供了显著的热缓冲保护。