冻干法制备乳清蛋白与麦芽糊精复合微胶囊对迷迭香提取物的包封效率及理化特性影响研究

为解决迷迭香提取物(RE)中多酚类物质对光热敏感、水溶性差等问题，研究人员采用冻干技术结合乳清蛋白分离物(WPI)和麦芽糊精(MD)作为壁材，系统优化不同配比(30:70/50:50/70:30)对微胶囊包封效率(EE%)、黏度及多酚释放特性的影响。结果表明，WPI:MD=30:70、芯壁比1:12的F1样品EE%达88.74±1.0%，且通过SEM和FTIR证实其具有最佳微观结构与分子相互作用，为功能性食品开发提供新策略。

　　

迷迭香作为地中海地区传统药用植物，其提取物富含具有抗氧化、抗菌活性的多酚类物质如迷迭香酸、鼠尾草酚等。然而这些活性成分易受光热降解、水溶性差且口感苦涩，严重制约其在功能性食品和医药领域的应用。微胶囊化技术能有效保护敏感成分，但现有研究对壁材配比与芯材释放动力学的系统优化不足。

为解决这一难题，来自伊朗的研究团队在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》发表研究，创新性地采用冻干法结合乳清蛋白分离物(WPI)和麦芽糊精(MD)复合壁材，系统探究不同配比(30:70/50:50/70:30)和芯壁比(1:4/1:8/1:12)对迷迭香提取物微胶囊理化特性的影响。

研究采用高速均质结合超声处理制备乳液，通过冻干获得微胶囊。关键技术包括：使用流变仪测定黏度，扫描电镜(SEM)观察形貌，傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析分子相互作用，动态光散射(DLS)检测粒径，以及体外模拟多酚释放实验。所有实验均采用伊朗本地采购的迷迭香样本，经甲醇-水体系提取活性成分。

3.1 总酚含量与包封效率
研究发现迷迭香提取物总酚含量达0.530±0.25 mg GA/g。当芯壁比从1:4提升至1:12时，所有配比的EE%显著增加，其中WPI占比70%的F1样品EE%最高(88.74±1.0%)，表明WPI通过界面吸附形成稳定保护层的能力优于MD。

3.2 流变特性
所有配方在0-100 s^-1剪切速率下均呈现牛顿流体特性。增加壁材比例会提高黏度，C1(50:50)和F1(30:70)样品因协同效应形成更致密的界面膜，有效抑制乳液滴聚结。

3.3 微观结构与分子表征
SEM显示C1样品表面最光滑圆整，而FTIR证实壁材与RE通过氢键和疏水相互作用结合。WPI的酰胺I带(1627 cm^-1)和MD的羟基峰(3361 cm^-1)在复合微胶囊中仍保持特征吸收。

3.7 多酚释放动力学
F1样品在10分钟内释放速率最快，而高黏度的I1(70:30)样品呈现缓释特性。这种差异源于MD链长对凝胶网络扩散阻力的影响，为不同应用场景提供可控释放方案。

该研究首次系统阐明WPI-MD复合壁材对迷迭香提取物的保护机制与释放调控规律。最佳配方F1(WPI:MD=30:70)兼具高包封率(88.74%)和快速释放特性，其44.72 nm的纳米级粒径更利于生物利用度提升。这些发现不仅为植物活性成分递送系统设计提供理论依据，也为开发抗氧化功能性食品、缓释药物制剂等实际应用奠定基础。值得注意的是，研究采用的冻干技术能最大限度保留热敏感成分活性，相较于喷雾干燥等传统方法具有明显优势。未来研究可进一步探索该微胶囊体系在复杂食品基质中的稳定性及体内生物效应。