Разработка технологического процесса распылительной сушки пробиотических бактерий и оценка качества продукции
7 апреля 2023 г.
В этом протоколе подробно описаны этапы, связанные с производством и физико-химическими характеристиками высушенного распылением пробиотического продукта.
В нашей лаборатории мы проводим исследования полезных микробов, в том числе пробиотиков, которые представляют собой живые микроорганизмы, которые можно добавлять в пищу для улучшения здоровья потребителей, обычно конкурируя с патогенными бактериями в кишечнике, чтобы исключить их и облегчить симптомы, такие как диарея или другие желудочно-кишечные расстройства. В настоящее время применяется множество методов, гарантирующих, что пробиотики выживут в пище в течение срока годности. Кроме того, им нужно было переносить суровые условия желудочно-кишечного тракта, чтобы оказывать благотворное влияние на кишечник.
Мы изучили множество технологий, которые могут повысить выживаемость пробиотиков, как в пище, так и в организме человека-хозяина. Среди методов микрокапсулирование методом распылительной сушки представляет большой интерес, поскольку оно простое, быстрое и воспроизводимое, обеспечивая высокие выходы при низких потребностях в энергии. Однако сложно определить правильные условия для получения сушеных пробиотиков.
И для этого необходимо выбрать подходящие средства защиты. Обезжиренное молоко, мальтодекстрин или другой подобный пробиотик инулин использовались с различными штаммами пробиотиков. Область микрокапсулирования - это успешно развивающаяся область исследований, которая может повлиять на пищевую промышленность, предлагая новые продукты для использования в качестве функциональных ингредиентов.
В этом исследовании мы демонстрируем, как получить микрокапсулированный препарат потенциальной пробиотической культуры с использованием метода распылительной сушки. Мы также покажем, как определить основные параметры для характеристики порошка, получить его и как оценить выживаемость пробиотика.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании изучаются вопросы производства и физико-химической характеристики микрокапсулированного пробиотического продукта с использованием метода распылительной сушки. Целью работы является повышение выживаемости пробиотиков в пищевых продуктах и их стабильности в желудочно-кишечном тракте для улучшения показателей здоровья потребителей.
Основные компоненты исследования
Область исследования
- Исследования пробиотиков
- Методы микроинкапсуляции
- Пищевая наука
Обзор
- Пробиотики — это живые микроорганизмы, которые улучшают здоровье кишечника.
- Сохранение жизнеспособности и эффективности пробиотиков в пищевых продуктах представляет собой серьезную проблему.
- Распылительная сушка является эффективным методом микроинкапсуляции пробиотиков.
Используемые методы
- Распылительная сушка для микроинкапсуляции
- Пробиотические штаммы с протекторами, такими как обезжиренное молоко и мальтодекстрин
- Физико-химическая характеристика порошка
Основные результаты
- Успешное микрокапсулирование потенциальной пробиотической культуры
- Определение оптимальных условий для получения жизнеспособных высушенных пробиотиков
- Оценка степени выживаемости пробиотиков в различных средах
Выводы
- В исследовании продемонстрированы эффективные методы сохранения эффективности пробиотиков при хранении.
- Практическая значимость для разработки функциональных пищевых продуктов в пищевой промышленности.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Разработка процесса распылительной сушки пробиотических бактерий решает критическую задачу по обеспечению жизнеспособности микроорганизмов и стабильности продукта для применения в функциональном питании и фармацевтике. Оптимизация протекторов и параметров сушки напрямую влияет на достоверность прогнозов срока годности и эффективности пробиотических составов. Данная возможность способствует уверенному продвижению по всему циклу разработки: от открытия до создания формуляции и доклинической оценки.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Позволяет проводить систематическую оценку протекторов для максимизации жизнеспособности пробиотиков в процессе обработки.
- Способствует снижению биологических рисков путем количественного определения показателей выживаемости при различных температурных условиях.
- Обеспечивает возможность прогностической оценки стабильности рецептуры для дальнейшей разработки.
Скрининг и разработка анализа
- Устанавливает стандартизированные протоколы для оценки содержания влаги и активности воды в пробиотических порошках.
- Предоставляет воспроизводимые показатели для сравнения эффективности протектора и параметров процесса.
- Обеспечивает надежный скрининг потенциальных рецептур для их дальнейшей разработки.
Трансляционные и доклинические исследования
- Согласовывает физико-химическую характеристику с требованиями к стабильности и сроку годности продукта.
- Обеспечивает преемственность от оптимизации процесса до доклинической оценки эффективности пробиотика.
- Снижает риск неудач на поздних этапах за счет обеспечения соответствия показателей жизнеспособности и стабильности установленным критериям.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный подход к разработке процесса объединяет этапы от раннего скрининга рецептур до доклинической оценки продукта, что позволяет принимать обоснованные решения о дальнейшем продвижении разработки.
- Поисковая биология: количественная оценка влияния протекторов и температуры на выживаемость пробиотиков для разработки составов на основе выдвинутых гипотез.
- Скрининг: получение стандартизированных показателей жизнеспособности, влажности и активности воды для отбора подходящих кандидатов.
- Аналитика: получение количественных данных, позволяющих проводить сравнение различных условий и оптимизировать процессы.
- Трансляционные исследования: обеспечение стабильности продукта в соответствии с доклиническими и нормативными требованиями к сроку годности.
- Корпоративное повторное использование: создание воспроизводимой платформы для дальнейшей разработки штаммов пробиотиков и состава препаратов.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает точность прогнозирования жизнеспособности пробиотиков и стабильности продукта.
- Операционная ценность: стандартизирует параметры процесса для обеспечения воспроизводимости и масштабируемости.
- Стратегическая ценность: позволяет принимать обоснованные решения о целесообразности дальнейшей доработки состава.
- Влияние на портфель: способствует приоритизации кандидатов в пробиотики для дальнейшей разработки с учетом оценки рисков.
Особенности реализации
- Требуются экспертные знания в области микробиологии, науки о рецептурах и проектирования технологических процессов.
- Необходим доступ к оборудованию для распылительной сушки и аналитическим инструментам для оценки жизнеспособности и физико-химических свойств.
- Требуется согласование между командами по стандартизации технологических и аналитических протоколов.
- Может потребоваться адаптация для различных штаммов пробиотиков или систем протекторатов.
- Ограничения процесса включают термическую чувствительность штаммов и совместимость протекторатов.
