基于喷雾冷却技术的萝卜硫素微胶囊化：工艺优化与释放动力学研究

《Food Biophysics》：Spray Chilling Based Microencapsulation of Sulforaphane: Process Optimization and Release Dynamics

硫代葡萄糖苷通过喷雾冷却技术微胶囊化可提升包封效率至84.56%，优化条件为0.68%浓度、92.03%棕榈油及17.16℃进气温度，实现低胃释放（17.48%）和高肠道释放（63.45%），同时延缓高温及pH变化下的降解动力学。

　　

摘要

植物中天然存在的生物活性化合物对促进健康和预防慢性疾病至关重要。其中，萝卜硫素因其已得到充分证实的抗癌、抗菌和抗炎特性而受到广泛关注。在本研究中，通过喷雾冷却技术对纯度超过90%的萝卜硫素进行微胶囊化处理，以掩盖其不良的口感和气味，提高其生物利用度，并增强其稳定性。喷雾冷却过程采用中心复合旋转设计（CCRD）进行优化，最终确定最佳条件为：萝卜硫素与棉籽油的浓度比为0.68%，棕榈油的浓度为92.03%，空气入口温度为17.16°C。在这种条件下制备的微胶囊具有较高的包封效率（84.56%）、溶解度（9.46%）以及体外肠道释放率（63.45%），同时胃部释放率较低（17.48%）。这些结果表明，喷雾冷却技术是一种有效的策略，可用于功能性食品和营养保健产品中添加萝卜硫素。此外，还在受控条件下研究了通过离子凝胶化和喷雾冷却技术制备的萝卜硫素提取物、纯化萝卜硫素及微胶囊形式的储存稳定性及释放/降解动力学。应用一级动力学模型计算了降解速率常数（k）、半衰期（t?/?）和决定系数（R2），从而定量分析了不同形式萝卜硫素的降解行为。研究结果表明，微胶囊化不仅保护了萝卜硫素免受环境因素的降解，还能通过减缓降解速率，在高温和不同pH值条件下实现其可控释放。