芒果皮多酚微胶囊化技术提升牛奶粉稳定性及功能性的创新研究

本研究针对芒果加工废弃物资源化利用难题，创新性地采用喷雾干燥和柜式干燥技术，将芒果皮多酚(MPP)与乳制品复合微胶囊化。通过优化阿拉伯胶(GA 4-8%)和麦芽糊精(MD 10%)配比，显著提升多酚稳定性(EE>92%)，使喷雾干燥奶粉在4°C储存60天后TPC保留率达82.4 mg GAE/g。该研究为功能性乳制品开发提供了新思路，推动食品工业循环经济发展。

　　

在追求循环经济和可持续饮食的全球背景下，食品加工副产物的高值化利用成为研究热点。芒果作为重要热带水果，其果皮占果实重量15-20%，却富含具有抗氧化、抗癌等生物活性的多酚类物质（如芒果苷、没食子酸）。然而，这些活性成分易受环境因素影响而降解，且芒果皮目前多被废弃，既造成资源浪费又带来环境压力。与此同时，乳制品作为重要营养载体，其功能化改造需求日益增长。如何将芒果皮活性成分稳定整合到乳制品中，成为食品科学领域亟待解决的难题。

针对这一系列问题，来自孟加拉国农业大学的研究团队在《NFS Journal》发表了创新性研究成果。该研究首次系统评估了不同壁材组合（牛奶蛋白+阿拉伯胶+麦芽糊精）和干燥工艺（喷雾干燥vs柜式干燥）对芒果皮多酚(MPP)微胶囊化效果的影响。通过60天的稳定性追踪发现，采用4-6%阿拉伯胶(GA)与10%麦芽糊精(MD)组合的喷雾干燥工艺，不仅能实现92%以上的封装效率，还能使奶粉在4°C储存期间总酚含量(TPC)提升17.5%，为功能性乳制品开发提供了可靠方案。

研究采用超声辅助乙醇提取法制备MPP，通过离心和旋转蒸发浓缩获得多酚提取物。采用喷雾干燥（进风温度175°C）和柜式干燥（60°C）两种工艺，以不同比例GA(4-8%)和固定量MD(10%)作为壁材进行微胶囊化。通过Folin-Ciocalteu法测定TPC，DPPH法评估抗氧化活性，激光粒度仪分析颗粒分布，并系统测试了封装奶粉的溶解性、吸湿性等理化指标。50人感官小组采用9点量表进行为期4周的感官评价。

3.1 芒果皮粉基本特性
研究发现Himshagor品种芒果皮粉含有64.4±0.26 mg GAE/g的总酚和10.7±0.11 mg QuE/g的总黄酮，DPPH自由基清除率达52.6%。其膳食纤维含量高达35.1%，证实了其作为功能性食品配料的潜力。

3.3 封装效率突破
喷雾干燥展现出显著优势，4%和6% GA组封装效率显著高于柜式干燥(p≤0.05)。这归因于喷雾干燥快速蒸发形成的致密壁材结构，而高浓度GA(8%)反而会降低封装效果，揭示出壁材比例存在最优阈值。

3.4 理化性能革新
喷雾干燥奶粉呈现更优特性：粒径更小(15.6-15.9μm vs 16.5-17.9μm)、溶解度更高(95.3-96.9% vs 94.8-95.6%)、吸湿性更低(0.14-0.17 g/g vs 0.15-0.20 g/g)。值得注意的是，4%GA组亮度值(L*)达96.9，显著优于其他组别，这为产品外观优化提供了重要参考。

3.5 稳定性突破
在60天储存实验中，4°C下喷雾干燥奶粉TPC不降反升，从70.1增至82.4 mg GAE/g，研究人员认为这与结合态多酚的水解释放有关。相比之下，柜式干燥样品在25°C储存后TPC下降20%，凸显了喷雾干燥的工艺优势。

3.6 感官接受度
尽管储存4周后封装奶粉出现轻微苦味(评分2.25)，但整体接受度良好。喷雾干燥样品在颜色和风味保持上始终优于柜式干燥产品，证实了该工艺的产业化可行性。

这项研究开创性地建立了芒果皮多酚乳制品封装的最佳工艺参数：4-6%阿拉伯胶与10%麦芽糊精组合，通过喷雾干燥可实现高效封装。该技术不仅使活性成分稳定性提升82.4%，还解决了废弃物污染问题，每100g奶粉可回收0.4-0.8g芒果皮活性成分。研究团队特别指出，该工艺在4°C储存条件下能触发结合态多酚的缓释效应，这一发现为定时释放型功能性食品开发提供了新思路。从循环经济角度看，若全球芒果加工产业推广该技术，每年可减少数百万吨果皮废弃物，同时创造高附加值健康产品，实现经济与环境效益的双赢。未来研究可进一步探索封装多酚在人体内的生物利用度及其对肠道菌群的调控作用。