复合胶体强化海藻酸钠水凝胶珠对发酵乳杆菌包封性能的影响机制研究

本文系统研究了阿拉伯胶、κ-卡拉胶、低甲氧基果胶等六种胶体与海藻酸钠(SA)复合制备的水凝胶珠(CHBs)对发酵乳杆菌(L. fermentum)的保护效果。研究发现低甲氧基果胶(PA)复合体系具有最佳保护性能(存活率8.1 log CFU/g)，胶体添加显著提升包封率(80-100%)并改善水凝胶持水能力(WHC)和流变特性(γC变化)，为益生菌递送系统开发提供了新思路。

　　

Highlight

胶体添加对水凝胶珠微观结构的影响

水凝胶珠的形态和表面结构对其保护益生菌至关重要。较小的孔径更有利于提高细胞存活率(Li, Liu, et al., 2024)。益生菌在水凝胶珠网络中的均匀分布有助于实现高效递送(Li, Geng, et al., 2024)。如图1E&F所示，添加L. fermentum后水凝胶形成白色不透明球形。图1D清晰显示L. fermentum被成功包埋在水凝胶三维网络中。

Conclusion

本研究评估了胶体添加对海藻酸钠(SA)基复合水凝胶珠包封L. fermentum性能的影响。复合水凝胶能有效提高结合水比例，增加复合水凝胶的持水能力(WHC)，并增强水凝胶珠的弹性。胶体添加显著提高了包封效率并减少了L. fermentum的泄漏。流变特性分析表明不同胶体对水凝胶临界应变(γ_C)产生差异化影响：阿拉伯胶、κ-卡拉胶和结冷胶能提高γ_C，而黄原胶和魔芋葡甘聚糖(KGM)会降低γ_C。特别值得注意的是，低甲氧基果胶(PA)复合体系展现出最优异的益生菌保护性能。