基于替代蛋白与多糖复合凝聚的红米胚芽提取物微胶囊开发及其抗氧化稳定性研究

本研究针对红茉莉香米胚芽提取物(RGE)中酚类物质易受热/光降解的问题，采用乳清蛋白浓缩物(WPC)、蚕蛹蛋白(SPP)和辣木叶蛋白(MLP)分别与阿拉伯胶(GA)通过复合凝聚法制备微胶囊。通过ζ电位和浊度分析确定最佳pH(3.0-3.5)和蛋白-多糖比(3:1)，SPP体系封装效率达65%，体外消化实验证实微胶囊能显著提升总酚含量(TPC)并维持DPPH/FRAP/ABTS抗氧化活性，为功能性食品开发提供新策略。

　　

红茉莉香米作为泰国特色农产品，其胚芽富含花青素和酚类物质，具有显著的抗氧化功效。然而这些活性成分对pH、温度和光照极其敏感，在食品加工过程中易降解，导致生物利用率大幅降低。更棘手的是，稻米加工业产生的碎米胚芽副产物利用率不足20%，造成资源浪费。如何稳定这些高价值成分并实现高效利用，成为食品科学领域亟待解决的难题。

泰国农业大学的研究团队创新性地采用复合凝聚法(complex coacervation)，将乳清蛋白浓缩物(WPC)、蚕蛹蛋白(SPP)和辣木叶蛋白(MLP)分别与阿拉伯胶(GA)配伍作为壁材，成功封装红米胚芽提取物(RGE)。通过系统优化工艺参数，获得具有核壳结构的微胶囊，显著提升了活性成分的胃肠稳定性。这项突破性成果发表在《Journal of Food Engineering》上，为功能性食品开发提供了新思路。

研究采用三大关键技术：1)通过ζ电位和浊度测定确定蛋白-多糖最佳配伍比例；2)建立体外消化模型模拟口腔-胃-肠三相消化；3)采用DPPH/FRAP/ABTS三种方法综合评价抗氧化活性。实验材料中的SPP和MLP均通过碱提酸沉法从泰国本地原料提取，具有显著的地域特色。

【Effect of pH条件与壁材比例】
通过ζ电位分析发现，WPC/GA在pH 3.5、SPP/GA和MLP/GA在pH 3.0时达到电荷平衡点。浊度实验显示3:1的蛋白-多糖比能形成稳定复合物，其中SPP/GA体系产生的凝聚相产量最高，证实其静电相互作用最强。

【体外消化特性】
模拟消化实验显示，封装后的RGE在胃肠阶段总酚含量(TPC)保留率提升2.1-3.8倍。SPP微胶囊表现出最优异的缓释性能，其ABTS自由基清除率在肠相仍保持初始活性的78.5%，显著高于未封装组(p<0.05)。

【抗氧化活性】
FRAP法测定显示，MLP微胶囊的铁离子还原能力在胃相提高1.8倍；DPPH实验证实SPP组半抑制浓度(IC₅₀
)最低，表明其自由基清除效率最高。三种评价方法均验证微胶囊能有效保护抗氧化成分。

该研究首次系统比较了昆虫蛋白(SPP)与植物蛋白(MLP)在复合凝聚体系中的性能差异。SPP凭借其优异的乳化性和氨基酸组成，展现出比传统WPC更高的封装效率(65% vs 40%)。更重要的是，研究证实这些替代蛋白不仅能实现可持续生产，其功能特性甚至超越常规材料。这项成果为农产品副产物高值化利用提供了范例，开发的微胶囊技术可延伸应用于其他热敏感活性成分的稳态化。从产业角度看，该研究既解决了功能性成分稳定性难题，又为昆虫蛋白的食品级应用开辟了新途径，具有显著的经济和社会效益。