将Schleichera oleosa果汁封装在麦芽糊精-菊粉和麦芽糊精-阿拉伯胶基质中：干燥方法对稳定性、酚类物质的生物可利用性及抗氧化剂释放效果的影响

《Applied Food Research》：Encapsulation of Schleichera oleosa juice in maltodextrin-inulin and maltodextrin-gum Arabic matrices: Drying method effects on stability, phenolic bioaccessibility, and antioxidant delivery

　　本研究首次利用麦芽糊精（MD20）与菊粉或阿拉伯胶（4:1 w/w）通过冷冻干燥和喷雾干燥技术包埋Schleichera oleosa果汁。结果表明，冷冻干燥（FD）显著降低水分含量（3.99%）和水活度（0.173），增强化学稳定性；而喷雾干燥（SD）形成更小颗粒（92.89-115.78 μm）和更高密度（0.681 g/cm3）。FD MD20:IN包埋物保留更多磷、锌、硒和铜，FD MD20:GA则保留更多钾、镁和钙。HPLC检测显示主要酚酸为肉桂酸、木犀草素、槲皮素等，抗氧化能力受载体和干燥方法共同影响。体外模拟胃肠消化表明，FD MD20:GA在胃部稳定性最佳，SD MD20:IN在肠道释放更可控，证明包埋技术能有效调控生物活性成分释放，为开发功能性食品原料提供依据。

　　本文探讨了一种创新的食品加工方法，即通过冷冻干燥（FD）和喷雾干燥（SD）技术对一种热带植物——Schleichera oleosa（俗称“野橄榄”）果汁进行微胶囊化处理。该研究的目的是为了提高果汁中生物活性成分的稳定性，并实现其在食品和营养补充剂中的有效应用。Schleichera oleosa因其丰富的天然生物活性化合物，如酚类、黄酮类、类胡萝卜素和维生素C，而在食品工业中备受关注。这些化合物具有强大的抗氧化、抗炎和抗菌特性，使其成为潜在的功能性食品和营养补充剂成分。然而，由于这些生物活性成分的天然不稳定性，它们在食品加工和储存过程中极易降解，限制了其在实际应用中的潜力。因此，本研究通过使用不同的载体材料（包括麦芽糊精、果胶和阿拉伯胶）进行微胶囊化处理，以提高其稳定性，并探索不同干燥方法对最终产品性能的影响。

研究首先采用了一种新的方法，将Schleichera oleosa果汁与不同比例的麦芽糊精（MD20）和果胶（GA）或菊粉（IN）混合，通过冷冻干燥和喷雾干燥两种方式制备粉末。其中，MD20:GA和MD20:IN的配比为4:1（按重量计算），占果汁总重量的20%。研究结果表明，冷冻干燥粉末的水分含量、水分活度和堆积密度均低于喷雾干燥粉末，这说明冷冻干燥在化学降解方面提供了更好的稳定性。同时，结构分析显示，冷冻干燥粉末具有多孔、不规则的结构，有利于生物活性物质的保留，而喷雾干燥粉末则形成了更小、更圆的颗粒（92.89–115.78 μm），表面更光滑。

在矿物分析方面，研究发现，不同的载体材料对矿物成分的保留具有选择性。例如，冷冻干燥的MD20:IN粉末能够更好地保留磷、锌、硒和铜，而冷冻干燥的MD20:GA粉末则更有利于钾、镁和钙的保留。这表明，载体材料的种类在一定程度上影响了生物活性成分的保留效果。此外，通过高效液相色谱（HPLC）分析，研究人员识别出主要的酚类化合物，包括没食子酸、香草酸、绿原酸、芦丁和槲皮素。这些化合物的含量在不同干燥方法和载体材料之间存在显著差异，其中喷雾干燥的MD20:GA系统在体外消化实验中表现出较慢、更受控的酚类释放，这表明载体成分和干燥方法对胃肠道稳定性具有关键影响。

研究还涉及了热力学和营养成分的分析。热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）用于评估不同干燥方法和载体材料对粉末热稳定性和营养质量的影响。结果显示，冷冻干燥的粉末在较高温度下表现出更好的稳定性，这可能与其多孔结构和较低的热暴露有关。而喷雾干燥的粉末虽然在热处理过程中可能遭受更多损失，但其较高的能量效率使其在某些情况下仍具有优势。此外，喷雾干燥粉末在某些情况下显示出更高的溶解性和更低的吸湿性，这表明其在食品加工中的应用潜力。

在体外消化实验中，研究进一步验证了不同干燥方法和载体材料对生物活性成分释放的影响。结果表明，冷冻干燥的粉末在胃部和肠道中表现出更受控的释放行为，而喷雾干燥的粉末则在肠道中释放更迅速。这种差异可能与载体材料的化学结构有关，例如阿拉伯胶的分支结构能够提供更强的胃部稳定性，而菊粉的线性结构则有助于延缓肠道中的释放。这些发现表明，通过合理选择载体材料和干燥方法，可以有效调节生物活性成分的释放时间和释放程度，从而提高其在食品和营养补充剂中的生物利用度。

此外，研究还强调了载体材料和干燥方法在食品加工中的重要性。例如，麦芽糊精与阿拉伯胶或菊粉的组合可以显著改善粉末的物理化学特性，如降低水分含量和水分活度，提高堆积密度和溶解性，同时减少粉末的吸湿性。这些改进有助于提高粉末的储存稳定性和加工性能，使其更适合用于功能性食品和营养补充剂的开发。研究还指出，不同的干燥方法和载体材料组合在不同条件下对生物活性成分的保留效果存在差异，这为未来的研究和实际应用提供了重要的参考依据。

从功能食品的角度来看，微胶囊化处理后的Schleichera oleosa果汁粉末不仅能够保留其营养价值，还能实现生物活性成分的受控释放，从而提高其在人体内的生物利用度。研究结果表明，这种微胶囊化方法在保护生物活性成分、提高其稳定性和功能性方面具有显著优势。然而，研究也指出，尽管微胶囊化能够有效提高生物活性成分的稳定性，但在某些情况下仍会出现降解现象，这可能与加工过程中的温度、湿度和氧气暴露有关。因此，未来的研究需要进一步优化干燥条件和载体材料的组合，以最大程度地保留生物活性成分的活性，并确保其在实际应用中的有效性。

总体而言，这项研究为Schleichera oleosa果汁的微胶囊化处理提供了新的思路和方法，特别是在选择合适的载体材料和干燥技术方面。研究结果不仅有助于提高该果汁的稳定性，还为功能性食品和营养补充剂的开发提供了科学依据。未来的研究可以进一步探索这种微胶囊化粉末在复杂食品基质中的表现，以及其在实际食品中的感官特性。通过这些研究，Schleichera oleosa这一未被充分利用的热带水果有望成为功能性食品和营养补充剂领域的重要资源。