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        活性最穩定的雙層包埋乳酸菌-DUOLAC

        發布時間:2005-09-13

        近幾年來,透過傳播媒體,乳酸菌對人體的益處包括整腸,幫助消化,甚至抑制幽門桿菌,解決胃脹氣等功能林林總總,不再贅言。但乳酸菌能對人體健康產生貢獻,其前提是乳酸菌必須具有足夠的活性,才能對人體產生作用。何謂足夠的活性?第一,乳酸菌是活的而且能穩定持久,維持生命力,第二,濃度夠高,第三,耐胃酸且能在腸內定殖。 

        天然乳酸菌如果未經基因工程改造,生命力十分脆弱,是絕對無法耐久存。因此如何篩選出好的乳酸菌種并延長其商品活性,一直是世界各地乳酸菌生產廠商的研發重點。韓國乳酸菌專業廠商CBT公司投入可觀資源,經過多年研究,終于成功開發出一種獨特的雙層包埋技術:在乳酸菌表面包覆蛋白質,然后再包一層特殊膠體,解決了長久以來一直無法突破的天然乳酸菌不易保存與不耐胃酸的問題。利用這種特殊包埋技術,最外層的膠體在強酸性的胃酸中凝結,保護乳酸菌。等到益生菌進入較高pH值十二指腸時,膠體自然分解溶化,釋放益生菌,然后第二層的蛋白質就會促進乳酸菌與腸壁纖毛附著,同時提供乳酸菌繁殖所需營養。不僅可有效延長乳酸菌在產品保存期的活性,也保護乳酸菌不受胃酸的侵蝕而安全到達小腸、大腸后定殖產生功效。 

        開發此項最新技術的CBT公司是韓國規模最大的乳酸菌專業生產廠商,也是全世界唯一擁有雙層包埋乳酸菌商業化生產技術的廠商,通過ISO9001及GMP認證,并有藥品、食品及動物用藥之生產執照。年產量約400噸,是類似廠商中產能較大者。CBT公司中國大陸及臺灣總代理上海利統生化制品公司總經理張天鴻博士本身曾在某國際大廠服務專研乳酸菌開發,以其專業經驗參觀CBT公司后認為,CBT公司的研發能力、生產技術與產品品質絕對是世界一流,甚或領先全球。相信雙層包埋乳酸菌很快就能獲得中國客戶的信任與采納。 

        雙層包埋技術包埋的乳酸菌,穩定性遠優于一般未經包埋的乳酸菌,除了傳統應用在酸奶、奶粉或膠囊型、鋁箔包型保健食品等一般常見的乳酸菌商品上之外,也已成功運用在果汁、糖果、巧克力、餅乾、口香糖、冰淇淋等食品及錠劑型保健食品上??梢栽趦芷陂g保持活性穩定,充分擴張益生菌之應用范圍,原來不可想像的食品現在都可以添加益生菌,可以說是二十一世紀最新的食品科技發展之一。已經快速成為世界乳酸菌行業中最新話題。上海利統公司將此技術引進國內,目前已有若干知名大廠積極利用此項技術開發新產品中。

        2.雙層包埋乳酸菌的優點,包括保健功能和加工性能; 

        惟有優良的乳酸菌才能對人體產生助益,因此廠商在開發相關商品時必須慎選優良的乳酸菌,但如何選擇乳酸菌呢?有下列五項原則可供參考: 

        一、耐久存:乳酸菌商品由原料供應商、生產廠商、經銷商、零售店,最后到達消費者手上,這一連串的過程,不僅時間長,而且儲存環境變異大,為了確保消費者的權益,優良的乳酸菌商品必須活性穩定,否則到了消費者手上,活菌所剩無多,喪失了乳酸菌該有的功效。一般未經基因工程改造的天然乳酸菌,是絕對無法耐久存的,但是基因改造的乳酸菌食用上卻有爭議,因此利用特殊包埋技術處理的天然乳酸菌,是最好也是唯一的選擇。 

        二、耐胃酸、耐膽鹽:未經包埋乳酸菌不耐胃酸及膽鹽的侵蝕,無法安全到達腸道對人體產生助益。 

        三、釋出時機:不同的乳酸菌必須在腸道特定部份才能產生功效,經過包埋的乳酸菌,必須能夠及時溶解釋出,才能在腸道適當位置定殖。一般經凝膠微膠囊包埋之乳酸菌的確可以抵擋胃酸及膽鹽的侵蝕,到達腸道后卻需要六小時以上才能溶解釋出,效果有限,但是,DUOLAC乳酸菌的特殊包埋層卻能在到達小腸前段時就立即溶解,完全產生功效。 

        四、腸道內定殖:當乳酸菌到達腸道后,必須能夠吸附在腸道黏膜上定殖,否則會立即隨著糞便排出體外,無法產生作用。 

        五、菌種來源:乳酸菌來源必須安全,一般而言,篩選自人體的乳酸菌,安全上較無爭議,而且容易在人體腸道內定殖并產生作用。 

        市面上常見的乳酸菌根據其包埋技術的演進大致可分為四種型態: 

        第一型:未經包埋處理的乳酸菌;不耐酸、不耐久存。 

        第二型:巨包埋型乳酸菌;一般是利用硬膠囊包裹,保護乳酸菌通過胃部,但是不易溶解,而且應用范圍窄,只能用在膠囊型商品上,同時不耐久存。。 

        第三型:微膠囊包埋型乳酸菌;利用凝膠作為包覆材以微包埋方式包覆,耐久存、耐胃酸,但是熱穩定性不好,同時凝膠不易溶解,在腸道中需要六小時左右才能溶解釋出,因此一般只用在雙歧桿菌的包埋,而且價格十分昂貴。 

        第四型:雙層包埋型乳酸菌 DUOLAC;最新型包埋技術處理,不僅耐久存、耐胃酸,到達腸道后立即釋出,任何益生菌都可以利用該技術包埋。而且包覆材內含天然纖維寡糖益生物質,可以幫助乳酸菌在腸道內定殖,同時DUOLAC雙層包埋乳酸菌的菌種來源限制嚴格,必須來自只喝母奶的東方人種嬰兒。因此DUOLAC乳酸菌完全符合前述篩選優良乳酸菌的五項原則,而且價格與一般未經包埋的乳酸菌相當,絕對稱得上是價廉物美。 

        原廠CBT公司為確認DUOLAC雙層包埋型乳酸菌對人體的功效,曾經進行一系列之人體試驗,保健效果明確,該公司也獲得韓國政府資助,目前正在進行一項大型人體試驗專題研究計畫。DUOLAC乳酸菌由于產品優良、效果卓著,除在歐美韓日等地獲市場高度肯定外,在中國大陸及臺灣,已有數家大廠采用DUOLAC乳酸菌添加到酸奶、奶粉、糖果等商品內,也有多家廠商利用DUOLAC開發保健食品,目前已完成穩定性試驗及人體功效試驗,正申請保健食品認證中。 

        主題三:雙層包埋乳酸菌的制作;雙層包埋乳酸菌的穩定性:耐久存、熱穩定性、酸穩定性等 

        DUOLAC雙層包埋乳酸菌是利用特殊的包埋技術制作而成,制程如圖一,乳酸菌發酵完成后以微過濾方式濃縮菌體,利用特殊蛋白質做第一層包覆,再利用特殊膠質及纖維寡糖做第二層包埋。 

        蛋白質與一些特定載體結合后,溶解度會隨水溶液的pH質改變,例如玉米蛋白或奶蛋白在pH=4時溶解度極低,會在水中沈淀,但是pH質調整到中性時,蛋白質卻會在水中溶解。DUOLAC外層的蛋白質及特殊膠體都具有這樣的特性,在酸性環境中不會溶解,保護乳酸菌安全通過胃部,不受胃酸及膽鹽的破壞,請參見如圖二及圖三,相對的,一般未經包埋處理的乳酸菌,不耐酸,在胃里大約三十分鐘后就會死亡殆盡。 

        同時,蛋白質層在小腸中一方面緩沖膽汁及膽酸對菌體未復活前可能之傷害,一方面協助乳酸菌黏附在腸壁絨毛上,同時提供菌體復活時立即可以使用之營養,藉此繁殖增加數量。所以其功能除了控制釋放活菌速度外,還兼顧提供營養,而且此等包覆層能有效隔離乳酸菌與外界直接接觸,對溫度以及空氣中水分較不敏感,因此活菌濃度可以維持又高又久。 

        DUOLAC的穩定度加速試驗結果如圖四,在攝氏40度、濕度70%嚴苛的加速試驗環境中,三十五天后,DULAC乳酸菌活菌數只降低1~2個對數,但一般未經包埋的乳酸菌,卻至少損失3~4個對數以上,存活率極低。 

        由于有雙層保護,除了上述耐久存、耐酸等特性外,DUOLAC乳酸菌還有優越的熱穩定性,詳見表一,可以忍受更嚴苛的后加工程序,應用范圍更加廣泛,以打錠為例,高溫高壓(3.1-3.5Kg/cm2)再加工過程中,DUOLAC乳酸菌打錠后存活率仍可維持50%。因此可說是目前市面上保持益生菌活性效果最好的技術,獲得多項世界專利。 


        DUOLAC雙層包埋乳酸菌在發酵乳制品中的應用 

        DUOLAC雙層包埋乳酸菌由于穩定性特佳,商業上可運用的范圍十分廣泛,目前市面上除了保健食品以外,包括酸奶、奶粉、果汁、糖果、巧克力、面包、餅乾等也都有實際運用的商品,其中又以酸奶添加為最大宗。酸奶是以奶品為原料,利用嗜熱乳桿菌及保加利亞乳桿菌發酵而成,本身即含有大量的乳酸菌,但嗜熱乳桿菌是一種相當不耐酸的菌種,無法通過胃酸的侵蝕,至于保加利亞乳桿菌,即使耐酸性遠較嗜熱乳桿菌強,但大都也無法到達腸道(Accott and Labuza, 1972)。為了增加酸奶對人體保健上的功效,目前最流行的做法就是生產含益生菌的保健酸奶,常用的益生菌包括:雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、酸酪乳桿菌等,這些都是經過證明可以在人體腸道定殖的乳酸菌種,嗜熱乳桿菌及保加利亞乳桿菌則否。 

        生產含益生菌保健酸奶的方法有兩種,一種是以含益生菌的發酵型菌種直接發酵,另一種則是采后添加方式,酸奶發酵完成后再添加適量的益生菌。直接發酵型保健酸奶菌種,由于會改變酸奶傳統風味,制程又與一般酸奶不同,因此較少廠家采用,一般都采用后添加方式,雖然設備、操作上比較簡易而且成本較低,但要特別注意,必須慎選適當的益生菌,因為液態環境對乳酸菌而言,不是適當的儲存環境,而且酸奶pH值一般都在3.5~4.0左右,更不利益生菌的生存。 DUOLAC雙層包埋乳酸菌可以說是最適合運用在后添加型保健酸奶,由于特殊包埋層作用,DUOLAC在酸奶中會呈現凝集現象,充分保護凝集層內的乳酸菌,再加上原有雙層包埋的保護效果,活性特別穩定,如圖一。DUOLAC隨著酸奶進入人體后,由于胃酸作用,凝集現象仍然持續,直到小腸后,由于pH值上升,凝集現象逐漸消失,包埋層隨之溶解,釋出乳酸菌在腸道產生功效。

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