使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术对掺有常见植物油的核桃油进行 authenticity（真实性）鉴定及脂肪酸含量测定

《LWT》：FTIR analysis for authentication and fatty acid determination of walnut oil adulterated with common vegetable oils

花生皮多酚通过菊粉-乳清蛋白复合微胶囊化显著提升稳定性与生物利用率，优化比例为125 g/L菊粉与75 g/L乳清蛋白。体外模拟胃肠消化显示，包封材料减少多酚释放，促进结肠靶向释放。发酵实验表明，微胶囊化增强短链脂肪酸生成菌丰度（如Anaerostipes），抑制致病菌（如Alistipes finegoldii），并促进花青素衍生物的微生物转化。该技术为功能性食品开发提供新策略。

　　花生壳原花青素（PSP）作为一种具有多种生物活性的天然化合物，近年来因其潜在的健康益处受到广泛关注。然而，其在实际应用中受到稳定性差和生物利用度低的限制，这使得PSP在功能性食品和营养补充剂领域的应用受到阻碍。为此，本研究通过微胶囊化技术，旨在提升PSP的稳定性和生物利用度，从而为功能性食品和营养补充剂提供新的营养输送平台。

PSP主要来源于花生壳，这一部分虽然在整体花生中占比不大，但其年产量却高达7.5×10?吨，作为副产品被大量产生。目前，PSP主要被用于动物饲料和药用领域，而大部分仍被当作废弃物处理，利用率较低。PSP富含多种生物活性物质，包括香草酸、咖啡酸、对香豆酸、儿茶素、表儿茶素、槲皮素以及原花青素等，其中原花青素是其主要的活性成分。原花青素具有丰富的A型二聚体、三聚体和四聚体结构，这些结构赋予其独特的生物活性，如调节血糖、控制血脂、抗炎和抗氧化等。研究表明，原花青素的生物活性主要依赖于其在结肠微生物群中的代谢产物，而非其本身。因此，PSP的生物利用度与其在肠道中的释放和微生物转化密切相关。

微胶囊化是一种通过将活性成分包裹在壁材中，以保护其免受湿度、氧气、光照等环境因素影响的技术。这种技术不仅能够延长活性成分的储存时间，还能控制其在体内的释放速率，从而提高其生物利用度。常用的壁材包括菊粉和乳清蛋白，它们各自具有不同的物理化学特性。菊粉是一种线性多分散的果聚糖，具有良好的水溶性和预生物特性，能够调节肠道微生物组成，提高肠道健康。乳清蛋白则具有优良的成膜性、乳化性和水溶性，能够提高微胶囊的机械强度和稳定性。因此，将菊粉与乳清蛋白结合使用，可能为PSP的微胶囊化提供更优的解决方案。

在本研究中，通过调整菊粉与乳清蛋白的比例，研究人员发现随着乳清蛋白比例的增加，PSP的微胶囊化效率显著提高。其中，当菊粉与乳清蛋白的比例为125 g/L : 75 g/L时，PSP的微胶囊化效率达到98%，远高于仅使用菊粉（W0）的59%。这一结果表明，乳清蛋白的加入显著提升了微胶囊的形成效率。此外，随着乳清蛋白比例的增加，微胶囊的平均粒径和Zeta电位均有所下降。W0的平均粒径为1932 nm，而W3和W4的平均粒径分别降至518 nm和481 nm，这表明乳清蛋白的引入有效改善了微胶囊的结构，使其更加紧密和均匀。Zeta电位的降低也表明微胶囊表面电荷减少，有助于减少粒子之间的聚集，提高其在水中的分散性。

微胶囊的水活度在不同比例下也有显著变化。W0的水活度为0.359，而随着乳清蛋白比例的增加，水活度逐步上升，达到W4的0.532。这一变化可能与壁材的组成和结构有关。较高的水活度有助于维持微胶囊的物理稳定性，防止其在储存过程中因水分流失而发生结构变化。此外，水活度的升高可能还与乳清蛋白的吸湿性有关，乳清蛋白能够吸收水分，从而提高微胶囊的整体水活度。

红外光谱分析（FT-IR）进一步揭示了PSP与壁材之间的相互作用。结果显示，随着乳清蛋白比例的增加，PSP的羟基吸收峰从3380 cm?1向更低的波数移动，这可能表明乳清蛋白与PSP之间发生了酯化或氢键作用。此外，芳香环的吸收峰在不同比例的微胶囊中表现出不同的强度，这可能与PSP在微胶囊中的分布和相互作用有关。菊粉与乳清蛋白的结合不仅改变了PSP的物理结构，还可能影响其在肠道中的释放和代谢过程。

热稳定性分析显示，随着乳清蛋白比例的增加，PSP微胶囊的热降解温度显著提高。例如，W0的热降解峰值为249 °C，而W3和W4的热降解峰值分别达到了325 °C和322 °C。这表明，乳清蛋白的引入显著增强了PSP微胶囊的热稳定性，使其在高温条件下不易发生降解。这一特性对于PSP在食品加工和储存过程中的应用具有重要意义，能够有效延长其货架期并保持其生物活性。

扫描电镜（SEM）分析进一步揭示了不同比例下微胶囊的微观结构。W0的微胶囊呈现出不规则的多孔结构，这可能与其较低的机械强度有关。随着乳清蛋白比例的增加，微胶囊的表面逐渐变得光滑，结构更加紧密。这种结构的改变有助于减少PSP在模拟胃肠道消化过程中的释放，提高其在结肠中的生物可及性。例如，在模拟胃消化过程中，W3和W4的PSP释放率分别仅为31%和29%，远低于仅使用菊粉的61%。这一结果表明，微胶囊的结构特性在控制PSP释放方面起到了关键作用。

在模拟结肠发酵实验中，研究人员发现PSP微胶囊能够显著促进短链脂肪酸（SCFA）生成菌的增殖，如Anaerostipes，同时减少致病菌如Alistipes finegoldii和Haemophilus parainfluenzae的相对丰度。SCFA是肠道健康的重要指标，能够调节肠道pH值、增强肠道屏障功能并促进免疫调节。而Alistipes finegoldii和Haemophilus parainfluenzae则与结肠癌和肠道炎症密切相关。因此，PSP微胶囊的使用可能有助于改善肠道微生态，进而对健康产生积极影响。

此外，PSP微胶囊还能够促进肠道微生物对原花青素的生物转化，生成多种具有生物活性的代谢产物。例如，2-甲氧基-3,4-二甲基苯乙酸和羟基苯基乳酸等代谢产物的相对丰度在PSP微胶囊组中显著增加。这些代谢产物不仅具有抗氧化和抗炎作用，还可能参与调控肠道屏障功能和免疫反应。这种微生物介导的生物转化过程使得PSP在体内的生物利用度得到提升，从而增强其健康益处。

综上所述，通过优化菊粉与乳清蛋白的比例，PSP的微胶囊化不仅提高了其物理稳定性和生物利用度，还促进了肠道微生物的有益变化，增强了其对肠道健康和代谢功能的积极影响。这一研究为功能性食品和营养补充剂领域提供了新的思路，有助于提高花生壳副产品的附加值和应用潜力。然而，尽管本研究在体外模型中取得了积极成果，未来仍需进一步验证这些效果在体内是否具有相似性，以评估其在人类健康中的实际应用价值。