研究人员使用食品 3D 打印机封装益生菌，用于改善益生菌对肠道健康的影响

2023年11月24日，南极熊获悉，据阿肯色大学称，由阿肯色州农业实验站食品科学系营养学副教授Sun-Ok Lee 领导的营养和食品科学研究人员正在尝试利用食品 3D打印技术改善益生菌对肠道健康的影响。

相关研究以题为“An extrusion-based 3D food printingapproach for generating alginate-pectin particles “的论文被发表在《Current Research in Food Science》期刊上。

相关论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266592712200226X?via%3Dihub

Sun-Ok Lee 表示益生菌是活的微生物，如某些酸奶中的微生物，有助于肠道健康。然而，由于环境条件的原因，益生菌中的活性微生物（如乳酸菌和双歧杆菌）并不总是能够到达胃肠道。

在美国农业部国家食品和农业研究所近 30 万美元的资助下，Lee 正在尝试通过 3D 打印来提高益生菌的存活率。来自阿肯色大学农业系统部的研究机构实验站的研究人员表示，通过进一步的测试，改进的益生菌输送方法可能有益于动物和人类的健康。

△营养学副教授 Sun-Ok Lee（左）和食品工程助理教授 Ali Ubeyitogullari 正在致力于利用 3D 食品打印技术改进益生菌。

Lee 说：“迫切需要一种创新的封装技术，以促进益生菌在食品加工过程中的稳定性，同时能够有效地输送到结肠。肠道健康与心脏、大脑健康和免疫系统有关。因此，它对于预防慢性病很重要。“

换句话说，Lee正在寻找一种方法，在食品加工、运输和储存阶段保护益生菌，然后在食用后在胃酸中存活下来。”

Lee 与食品科学系和生物与农业工程系食品工程助理教授 Ali Ubeyitogullari 一起工作。他们正在使用他的食品3D打印技术来保护藻酸盐-果胶微凝胶珠中的益生菌。海藻酸盐是由海藻提取物制成的，果胶是一种多糖，是一串简单的糖分子，从苹果等水果中提取。目标是将益生菌包裹在 pH 值敏感的材料中，该材料能够抵抗低 pH 值、高酸性条件（如胃），但会在结肠中的酸性水平较低的情况下打开。

他们的研究包括将益生菌微凝胶珠注入酸奶和饼干中，以评估它们在加工、储存和消化过程中的活力。

Ubeyitogullari 说道：“在几乎所有的加工步骤中，益生菌都会暴露在温度等外部压力下，因此我们正在努力使它们在食品加工过程中保持稳定。通过 3D 打印，我们可以同时精确定位和封装它们。并且可以将其直接注入产品中，并在其中处理正确的数量和位置。”

Ubeyitogullari 表示，3D打印机的目标是提供高精度和灵活性的封装益生菌微凝胶珠流。这些珠子将使用由益生菌制成的“墨水”进行打印，这些“墨水”与由玉米制成的凝胶状淀粉材料精确混合。然后将微珠冷冻干燥并涂上一层可溶性脂质，使益生菌能够在正确的时间和位置（结肠）与 pH 敏感的藻酸盐-果胶一起释放。

Lee指出，他们通过细胞计数（每克食物有数百万个细胞）来衡量益生菌剂量。将益生菌加入微凝胶珠中，可以在制作益生菌填充食品时更精确地称量它们。