编辑推荐:
为解决绿茶多酚(如 EGCG 等)稳定性差、易光降解等问题,研究人员以乳糖单独或与乳清蛋白为共成型剂开展共结晶封装研究。发现共结晶加速结晶过程至约 50 min,促进 α- 乳糖单水合物形成,使抗氧化剂光降解减少达 65%,为其应用提供可能。
在食品与健康领域,天然活性成分的稳定利用一直是科研与产业的焦点难题。绿茶中富含的多酚类物质(如儿茶素类成分 EGCG、ECG 等)因具有抗氧化、抗炎及心血管保护等多种生物活性,被视为功能性食品开发的理想原料。然而,这些多酚类化合物天生 “娇弱”,极易在光照、氧化等环境中发生降解,其不稳定特性严重制约了它们在食品基质中的有效应用。如何为这些 “脆弱” 的生物活性分子打造一个坚固的 “保护壳”,既保证其稳定性,又能实现向功能食品的顺利递送,成为科研人员亟待攻克的关键课题。
为突破这一瓶颈,来自墨西哥相关研究机构的科研团队开展了一项颇具创新性的研究。该研究成果发表在《Food Research International》期刊上,旨在探索利用共结晶技术,以乳糖单独或与乳清蛋白作为共成型剂,对绿茶多酚进行封装保护,进而提升其抗氧化稳定性,降低降解风险,并推动其在功能食品中的应用。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先进行绿茶多酚提取物的制备,将干燥绿茶叶精细研磨后通过特定工艺提取多酚成分;随后开展乳糖结晶动力学研究,对比分析添加与未添加乳清蛋白、绿茶提取物时的结晶过程参数;同时借助晶体结构分析手段,探究共结晶体系中晶体结构的变化情况;还通过抗氧化活性及光降解实验,评估共结晶对绿茶多酚的保护效果。
乳糖与乳清蛋白共结晶体系的构建及结晶动力学分析
研究发现,乳清蛋白能够成功融入乳糖晶体结构,其最大添加量可达每 100g 乳糖晶体中含 0.6g 乳清蛋白,绿茶多酚的包封量约为每 100g 乳糖晶体中含 100mg。在结晶动力学方面,当绿茶多酚与乳清蛋白共同参与乳糖结晶时,结晶过程显著加速,结晶时间从单纯乳糖结晶的 379 分钟大幅缩短至约 50 分钟。尽管不同处理组的结晶速率在 0.013-0.031(Δabs min-1)之间波动,但整体呈现出的快速结晶特性均优于以往相关研究报道。
共结晶对乳糖晶体结构的影响
通过对晶体结构的深入分析表明,乳清蛋白和绿茶提取物的加入改变了乳糖的结晶路径,促使体系中更易形成 α- 乳糖单水合物晶体。α- 乳糖单水合物作为乳糖的一种高度稳定且理想的结晶异构体,其形成意味着共结晶体系能够为包封的绿茶多酚提供更为稳固的物理环境,这对于提升多酚类物质的稳定性具有重要意义。
共结晶对绿茶多酚的保护效果评估
在抗氧化稳定性与光保护性能测试中,共结晶体系展现出显著优势。与未处理的多酚相比,该体系使抗氧化剂对 UV-A 辐射的防护能力大幅提升,光降解程度最多可降低 65%。这一结果充分证明,乳糖 - 乳清蛋白共晶体作为绿茶多酚的功能性载体,能够有效抵御外界环境因素对多酚的破坏,使其抗氧化活性得以更好地保留。
综合研究结果表明,乳糖与乳清蛋白的共结晶技术为绿茶多酚的稳定化应用开辟了新路径。该体系不仅通过加速结晶过程提高了生产效率,还通过诱导形成稳定的 α- 乳糖单水合物晶体结构,为多酚类物质构建了坚实的 “保护屏障”,显著增强了其抗光降解能力与抗氧化活性。这一研究成果为绿茶多酚在食品、医药等领域的高效利用提供了关键技术支撑,有望推动功能性食品中天然活性成分稳定递送体系的发展,为解决天然活性成分在复杂应用环境中的稳定性难题提供了极具参考价值的解决方案。