金属-多酚网络强化椰子蛋白-羧甲基纤维素复合凝聚微胶囊：构建、表征与稳定性调控

为解决胡椒素(PIP)水溶性差、稳定性低等问题，研究人员通过金属-多酚网络(MPNs)修饰椰子蛋白(CCP)-羧甲基纤维素(CMC)复合凝聚微胶囊(CP)，构建了TA-Fe3+ 网络强化的2TA-1Fe3+ -CP体系。该体系在pH 3.2、CCP:CMC=2:1条件下形成致密结构，使PIP保留率提升119%-133%，并具有优异抗氧化性和缓释性能，为食品活性成分递送提供了新策略。

　　

研究背景与意义
胡椒作为药食两用香料，其核心活性成分胡椒素(PIP)虽具有抗癌、抗氧化等功效，却因水溶性差、易氧化等问题限制应用。传统复合凝聚微胶囊虽能包埋疏水成分，但松散结构易受pH、离子强度影响而失稳。如何通过绿色方法强化微胶囊结构成为关键挑战。金属-多酚网络(MPNs)因其高机械强度和可控组装特性，在食品材料改性中崭露头角。

海南热带海洋学院等机构的研究人员创新性地将单宁酸(TA)-Fe³⁺
网络用于强化椰子蛋白(CCP)-羧甲基纤维素(CMC)复合凝聚微胶囊，显著提升了PIP的稳定性和控释性能，相关成果发表于《Carbohydrate Polymers》。

关键技术方法
研究通过浊度、zeta电位测定优化CCP-CMC复合条件；采用UV、FTIR、XPS等技术表征TA-Fe³⁺
配位形式；通过TEM观察微观结构；以ABTS/DPPH法评价抗氧化性；模拟食品环境测试释放动力学。

研究结果

1. Zeta电位分析
   CCP等电点(pI)为4.2，在pH 3.2、CCP:CMC=2:1时形成最大产率(78.3%)的复合凝聚物(CC)，此时正负电荷中和最完全。

2. MPNs硬化机制
   TA-Fe³⁺
   通过双齿配位形成超分子网络，2:1(TA:Fe³⁺
   )比例时结构最致密。XPS证实Fe 2p_3/2
   结合能712.5 eV处特征峰，表明TA的酚羟基与Fe³⁺
   形成配位键。

3. 稳定性提升
   2TA-1Fe³⁺
   -CP在长期储存、光照和pH处理下，PIP保留率分别比未硬化CP提高119%、133%和111%，且DPPH清除率提升2.3倍。

4. 控释性能
   在模拟胃液(pH 1.2)中，TA-Fe³⁺
   涂层使PIP释放速率降低47%，符合Higuchi动力学模型(R²

0.98)。

结论与展望
该研究首次证实MPNs对复合凝聚微胶囊的硬化效应，2TA-1Fe³⁺
-CP体系展现出"三位一体"优势：高包封率(91.2%)、卓越环境稳定性和pH响应释放特性。不仅为热带作物蛋白(CCP)的高值化利用提供新思路，更开创了基于天然多酚的食品微胶囊绿色改性策略。未来可拓展至其他生物活性成分的递送系统设计。