利用农业副产物封装罗科托辣椒果肉生物活性物质:提升稳定性和辛辣度的创新研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Food Engineering 5.3

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  为解决辣椒果肉生物活性物质易降解的问题,研究人员采用米糠粉(RF)、大米蛋白(RP)和麦芽糊精(MD)三种农业副产物作为壁材,通过真空干燥技术封装罗科托辣椒果肉。研究发现RP对辣椒素类物质封装效率最高,UV-C辐照处理后仍能保持90%以上生物活性,为功能性辣椒粉工业化生产提供了新策略。

  

辣椒作为全球第二大调味品,其生物活性成分如辣椒素类物质(capsaicinoids)和多酚类化合物具有显著的保健功能。然而这些热敏感成分在传统干燥加工过程中易降解,且新鲜辣椒易受微生物污染。罗科托辣椒(Capsicum pubescens)作为安第斯山脉特色品种,其果肉富含生物活性物质但研究较少。目前市场上缺乏既能保留活性成分又能延长保质期的加工技术,这成为制约功能性辣椒产品开发的瓶颈。

来自Instituto de Biotecnologia y Agroindustria的研究团队在《Journal of Food Engineering》发表研究,创新性地采用三种农业加工副产物——米糠粉(Rice flour, RF)、大米蛋白(Rice protein, RP)和麦芽糊精(Maltodextrin, MD)作为封装材料,通过真空干燥技术制备辣椒果肉粉体。研究重点评估了不同壁材对辣椒素、多酚等活性成分的保护效果,并系统考察了UV-C辐照灭菌对产品质量的影响。

关键技术包括:1)采用真空干燥结合壁材封装技术处理辣椒果肉;2)HPLC定量分析辣椒素类物质(包括capsaicin和dihydrocapsaicin);3)紫外-可见分光光度法测定总酚、黄酮含量及抗氧化活性;4)低汞灯和氙灯模拟UV-C及可见光辐照条件;5)微生物限度检测评估灭菌效果。实验样本来自哥伦比亚Manizales地区种植的罗科托辣椒。

Chili powder characterization
研究发现RP封装组表现出最优异的性能:辣椒素保留率达92.3%,显著高于对照组(68.5%)。这归因于RP的两亲性特性,能同时包埋亲脂性辣椒素和亲水性多酚。所有封装组水分活度(aw
)均<0.4,满足微生物稳定性要求。

Bioactive compound retention
UV-C辐照处理后,RP组总酚保留率为89.7%,而对照组下降至62.1%。MD组在可见光照射下表现出最佳颜色稳定性,ΔE<3.5,说明不同壁材各具优势。

Microbiological quality
UV-C处理使需氧菌落总数降低2.3 log CFU/g,酵母霉菌减少1.8 log CFU/g,证实该技术兼具灭菌和保活性的双重优势。

Conclusions
该研究首次系统评估了农业副产物在辣椒果肉封装中的应用价值。RP因其独特的分子结构成为辣椒素类物质的最佳载体,而MD在色泽保持方面表现突出。创新性地证实UV-C处理可在不破坏热敏感成分的前提下实现微生物控制,这对开发"清洁标签"功能性辣椒制品具有重要指导意义。研究提出的"农业副产物-活性保护-绿色加工"技术路线,为发展中国家高附加值辣椒产品开发提供了可行方案。

值得注意的是,Natalia Salgado-Aristizabal等作者特别声明使用DeepL Write进行语言润色,但所有数据结论均经过严格验证。该工作获得Margaret McNamara教育基金等项目的支持,体现了资源循环利用与健康食品开发的交叉创新理念。

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