奇亚籽黏液作为一种天然生物聚合物，用于超声辅助微囊化水溶性甜菜根提取物：开发富含生物活性化合物的功能性粉末

《Food and Bioprocess Technology》：Chia Mucilage as a Natural Biopolymer for Ultrasound-assisted Microencapsulation of Aqueous Beetroot Extracts: Development of Functional Powders Rich in Bioactive Compounds

本研究利用超声预处理提高红甜菜提取物的生物活性，并采用奇亚籽粘液作为新型壁材进行微胶囊化。通过优化温度（30℃）、时间（5分钟）及配方（70%阿拉伯胶、10%麦芽糊精、20%奇亚籽粘液），成功获得产率75.8%、溶氧性93.3%的高效微胶囊。其 betalain含量和抗氧化能力分别提升90%和83%，微生物指标低于安全阈值，证实超声-喷雾干燥联用技术结合奇亚籽粘液的有效性。

　　

摘要

甜菜根因其营养价值以及预防慢性非传染性疾病（CNCDs）的潜力而备受关注，在食品工业中得到广泛应用。本研究的目的是评估将奇亚籽胶（一种天然生物聚合物）加入经超声波（US）预处理的水溶性甜菜根提取物中，以制备出含有高含量生物活性化合物且具有良好微生物质量的微胶囊粉末。为此，甜菜根经过1:1（重量/体积）的水提取处理，并在不同温度和加工时间下结合超声波进行处理。在30°C下处理5分钟、提取效率为54%的提取物与阿拉伯胶、麦芽糊精和奇亚籽胶混合用作包覆剂，随后进行喷雾干燥。最佳配方为含有70%阿拉伯胶、10%麦芽糊精和20%奇亚籽胶的微胶囊粉末，其产率（75.80±6.30%）和溶解度（93.27±6.11克/100克）均较高，平均粒径在4.5至7.3微米之间。此外，该微胶囊粉末的甜菜碱含量和抗氧化能力分别比对照组高出90%和83%。结果表明，超声波与喷雾干燥相结合，并使用奇亚籽胶作为壁材的一部分，能够有效制备出具有高功能价值（更高的甜菜碱含量和抗氧化能力以及更高的包封效率）和良好微生物安全性的微胶囊甜菜根粉末（微生物总数和酵母菌计数均低于Log10<4 CFU/g，符合安全产品的标准且无病原体存在），这为其在食品工业中作为功能性成分的应用提供了支持，同时也证明了这两种技术的结合可行性。本研究在将奇亚籽胶作为甜菜根提取物微胶囊化的天然壁材方面具有创新性，因为其独特的多糖组成和功能特性（高粘度、保水性和乳化能力）与其他常用的植物基包覆剂（如麦芽糊精、菊粉或果胶）不同，有望提升包封效率和粉末稳定性。

图形摘要

甜菜根因其营养价值以及预防慢性非传染性疾病（CNCDs）的潜力而备受关注，在食品工业中得到广泛应用。本研究的目的是评估将奇亚籽胶（一种天然生物聚合物）加入经超声波（US）预处理的水溶性甜菜根提取物中，以制备出含有高含量生物活性化合物且具有良好微生物质量的微胶囊粉末。为此，甜菜根经过1:1（重量/体积）的水提取处理，并在不同温度和加工时间下结合超声波进行处理。在30°C下处理5分钟、提取效率为54%的提取物与阿拉伯胶、麦芽糊精和奇亚籽胶混合用作包覆剂，随后进行喷雾干燥。最佳配方为含有70%阿拉伯胶、10%麦芽糊精和20%奇亚籽胶的微胶囊粉末，其产率（75.80±6.30%）和溶解度（93.27±6.11克/100克）均较高，平均粒径在4.5至7.3微米之间。此外，该微胶囊粉末的甜菜碱含量和抗氧化能力分别比对照组高出90%和83%。结果表明，超声波与喷雾干燥相结合，并使用奇亚籽胶作为壁材的一部分，能够有效制备出具有高功能价值（更高的甜菜碱含量和抗氧化能力以及更高的包封效率）和良好微生物安全性的微胶囊甜菜根粉末（微生物总数和酵母菌计数均低于Log10<4 CFU/g，符合安全产品的标准且无病原体存在），这为其在食品工业中作为功能性成分的应用提供了支持，同时也证明了这两种技术的结合可行性。本研究在将奇亚籽胶作为甜菜根提取物微胶囊化的天然壁材方面具有创新性，因为其独特的多糖组成和功能特性（高粘度、保水性和乳化能力）与其他常用的植物基包覆剂（如麦芽糊精、菊粉或果胶）不同，有望提升包封效率和粉末稳定性。

图形摘要