基于古布阿苏面粉壁材的戊糖片球菌微胶囊化技术及其在Petit Suisse奶酪中的应用研究

针对益生菌在食品加工和储存中易失活的问题，巴西研究团队创新性地以古布阿苏（Theobroma grandiflorum）面粉为壁材，结合海藻酸钠和菊粉，通过喷雾干燥技术制备戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）微胶囊。研究证实该微胶囊封装效率达73.2%-82.2%，-18°C储存75天后活菌数仍>6.4 log CFU/g，应用于Petit Suisse奶酪可显著改善质构并维持益生菌活性，为功能性乳制品开发提供可持续解决方案。

　　

在追求健康饮食的今天，益生菌因其调节肠道菌群、增强免疫力等功效备受青睐。然而，这些"娇贵"的微生物在食品加工和储存过程中常常遭遇严峻挑战——高温、胃酸、氧化应激等因素会大幅降低其存活率。如何为益生菌打造"防护盾"成为食品科学界的焦点。与此同时，全球每年产生大量农业副产品，如何实现这些资源的增值利用也引发广泛思考。正是在这样的背景下，来自巴西的研究团队将目光投向了一种亚马逊地区的特色水果——古布阿苏（Cupuassu），其果皮和种子加工后的面粉富含膳食纤维（79.81%）和多酚（133.8 mg GAE/100 g），可能成为益生菌的理想"避难所"。

这项发表在《Food Bioscience》的研究开创性地将古布阿苏面粉与海藻酸钠结合，通过喷雾干燥技术制备戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）微胶囊，并首次评估其在Petit Suisse奶酪中的应用效果。研究团队设计了5种配方，变量为古布阿苏面粉添加量（0%-3%）和固定1%菊粉，系统分析了微胶囊的理化特性及其对奶酪品质的影响。

关键技术方法
研究采用喷雾干燥法制备微胶囊，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析分子相互作用，热重分析（TGA/DTG）评估热稳定性，扫描电镜（SEM）观察形貌特征。将优选微胶囊掺入Petit Suisse奶酪后，监测4°C储存28天期间的pH、粘度、色泽及益生菌存活率。实验菌株分离自开菲尔乳，古布阿苏面粉由巴西C2 Alimentos公司提供。

研究结果

1. 微胶囊理化特性
• 水分含量3.80%-4.94%，分散性>85%，粒径<11.08 μm，封装效率73.24%-82.20%
• FTIR证实古布阿苏面粉的羟基与海藻酸钠羧基形成氢键，增强结构稳定性
• 含3%古布阿苏面粉的微胶囊热分解温度提升12°C，显示优异热阻性

2. 冷冻储存稳定性
• -18°C储存75天后，所有组别活菌数均>6.4 log CFU/g，最高达7.8 log CFU/g
• 古布阿苏面粉组比对照组（纯海藻酸钠）活菌数高1.2个对数周期

3. 奶酪应用效果
• 微胶囊使奶酪粘度提升18%-25%，但未显著改变色泽（ΔE<2.3）
• 储存末期pH维持在4.3-4.5，游离菌群减少2.4 log CFU/g，而微胶囊组仅降0.8 log
• 感官评价显示添加组与传统奶酪无显著差异

结论与意义
该研究首次证实古布阿苏面粉作为壁材的双重优势：其丰富的多糖和酚类物质不仅通过分子相互作用增强微胶囊机械强度，还能作为益生元促进P. pentosaceus代谢活性。在应用层面，创新性地将亚马逊特色资源与乳制品结合，既解决了益生菌存活率的技术瓶颈，又为农业副产品高值化利用开辟新途径。从产业角度看，这种"巴西特色"微胶囊技术为开发耐受性强、货架期长的功能性乳制品提供了可靠方案，尤其适合需要冷链配送的fresh cheese产品。研究团队特别指出，古布阿苏面粉的添加使微胶囊生产成本降低约30%，这对推动益生菌食品在发展中国家普及具有重要意义。