Ảnh hưởng của tỷ lệ tinh bột đến các đặc tính vi nang và tỷ lệ VSV được thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.5: Đặc tính vi nang bào chế được khi thay đổi tỷ lệ tinh bột
CT 14 15 16 17 18 Tỷ lệ tinh bột 0% 1% 2% 3% 4% Kích thước hạt (mm) 1,40 1,42 1,55 1,67 1,98 Hàm ẩm (%) 3,63 3,24 2,87 3,02 2,65 Số lượng VSV trong 1g hạt (cfu/g) 1,42.10 9 3,15.109 10,18.109 7,07.109 4,29.109 Nhận xét:
Mẫu đông khô Lactobacillus acidophilus tạo nguyên liệu dạng bột, các mẫu tạo thành đều có hạn chế là thể chất xốp, kết thành mảng, rất khó làm nhỏ thành dạng bột mịn. Mẫu đông khô với tá dược alginat 2%, glycerol 15%, không chứa tinh bột, vi nang tạo ra màu vàng nhạt, có thể chất xốp, hạt nhỏ, nhăn nhúm, không đều, nguyên liệu tạo thành lớp, bám dính vào đĩa petri, khó thu mẫu. Mẫu đông khô vi nang chứa tinh bột không dính đĩa, mẫu dễ lấy ra khỏi đĩa hơn. Khi tăng nồng độ của tinh bột trong vi nang, làm tăng kích thước của vi nang sau đông khô từ 1,40mm (CT13) đến kích thước 1,98mm (CT16). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Mai Hương (2014) [3].
Điều này có thể giải thích như sau: Alginat là một heteropolyme saccharid mạch thẳng, cấu tạo từ hai gốc uronic là acid α-L-guluronic (G) và acid β-D-
mannuronic (M) [29]. Trong quá trình hấp tiệt khuẩn, dưới tác động của nhiệt độ cao (>70oC) nên các chuỗi polyme này bị đề polyme hóa, làm giảm độ nhớt của dung dịch polyme trước khi kết hợp với sinh khối. Khi phối hợp với tinh bột làm tá dược độn rắn, tính chất của nguyên liệu dạng hạt được cải thiện là do: hạt vi nang calci-alginat có cấu trúc bên trong dạng đường viền, trong đó các mạng lưới hydrogel tạo thành các lớp đồng tâm dày đặc tạo bề mặt với khoảng trống ở giữa các mạng lưới [10]. Khi xảy ra quá trình gel hóa cấu trúc đường viền kết hợp với liên kết ngang, có hướng tỏa tròn từ bề mặt về lõi bên trong hạt tạo thành các hạt vi nang có dạng hình cầu. Sự thăng hoa của nước thể đá từ mạng lưới hydrogel alginat trong quá trình đông khô để lại khoảng trống trong cấu trúc hạt và trên bề mặt hạt vi nang [21], [7]. Dẫn đến, hình dạng méo mó, bề mặt hạt khô, kích thước không đều, độ bền cơ học kém và độ xốp cao. Khi thêm tinh bột, cấu trúc bên trong của các hạt ít xốp vì các hạt tinh bột chiếm khoảng không gian xen kẽ giữa các lớp đồng tâm. Do các phân tử tinh bột hỗ trợ cấu trúc mạng gel, giảm sự thay đổi cấu trúc, hình dạng hạt trong quá đông khô, làm tăng độ bền cơ học của hạt. Theo Rassis và Nussinovitch sử dụng tá dược độn với kích thước hạt càng nhỏ thì bề mặt vi nang tạo thành càng nhẵn hơn [31], [35]. Các nghiên cứu đã chỉ ra, việc kết hợp tinh bột và alginat làm tăng độ ổn định của vi nang, làm tăng độ bền vững của liên kết giữa ion Ca2+ và alginat, do cản trở sự khuếch tán của các ion calci bên ngoài của vi nang vào bên trong vi nang để tạo phức với acid lactic do VK sinh ra [24]. Tuy nhiên, việc tăng tỷ lệ tinh bột cao quá cũng không làm tăng khả năng bảo bệ VSV [44]. Kết quả trên cho thấy, tỷ lệ tinh bột 2% cho số lượng VSV sống sót tốt nhất, tỷ lệ tinh bột 2% được chọn cho khảo sát tiếp theo.