增强的电场和电荷极性调节电喷式益生菌细胞 (Streptococcus thermophilus, ST44) 的微封装和稳定性
Panagiota Dima1, Peter Reimer Stubbe1, Ana C Mendes1
1Technical University of Denmark, DTU-Food, Research Group for Food Production Engineering, Lab. of Nano-BioScience, B202, 2800, Kgs Lyngby, Denmark.
Current research in food science
|November 9, 2023
概括
电流直流电场控制在电喷式微囊中的益生菌细胞组织. 这提高了细胞活力和微囊特性,提供了一种新的封装方法.
科学领域:
- 生物技术和生物医学工程 生物技术和生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 食品科学与技术 食品科学与技术
背景情况:
- 益生菌封装对于维持生命力和功能至关重要.
- 电子喷涂为微封装提供了一种方法,但控制内部结构是具有挑战性的.
- 益生菌细胞的表面电荷可以在电喷过程中影响它们的分布.
研究的目的:
- 为了研究直流电场极性对马尔托德克斯特林微囊内Streptococcus thermophilus (ST44) 细胞组织的影响.
- 为了提高微囊的玻璃化过渡温度 (Tg) 和溶剂蒸发率.
- 在储存期间改善封装益生菌细胞的活力.
主要方法:
- 在受控直流电场极性下,用Streptococcus thermophilus (ST44) 细胞喷射马尔托德克斯.
- 使用辅助环状电极来增强电场强度.
- 使用有限元法 (FEM) 的数值模拟来分析电场分布和细胞沉积.
主要成果:
- 电场的负极性将负电荷的ST44细胞引导到微囊的核心.
- 芯中的细胞组织增加了溶剂蒸发和微囊的玻璃过渡温度 (Tg).
- 封装细胞在位于核心时,在25°C和35%的RH下,在长达2周的时间内显著改善了活力.
结论:
- 直流电场极性可以有效地控制电喷式微囊内的表面充电益生菌细胞的空间组织.
- 使用辅助电极进一步增强电场强度,改善微囊特性和细胞保护.
- 这种方法提供了一种可行的策略,通过受控的微封装来增强益生菌的稳定性和输送.
