芒果皮共结晶类胡萝卜素提取物：作为明胶中天然染料与甜味剂的双功能创新成分

为解决人工染料潜在毒性和食品工业对天然成分的需求，研究人员通过超声辅助乙醇提取芒果皮类胡萝卜素，并创新性地采用共结晶技术将其封装于蔗糖/甜味剂中，开发出兼具染色与甜味功能的明胶配方（GSC/GSS/GLX）。该研究实现了139.08 μg.g-1的高提取效率，证实共结晶可稳定类胡萝卜素（封装率50.62-51.86%），为清洁标签食品开发提供新思路。

　　

在追求清洁标签食品的今天，人工合成染料如柠檬黄的安全性问题日益凸显。与此同时，全球每年产生1500-2500万吨芒果加工副产物，其中富含β-胡萝卜素等类胡萝卜素的果皮常被废弃。如何高效提取这些高价值成分并应用于亲水性食品体系，成为食品科学领域的挑战。

针对这一难题，来自巴西的研究团队在《Journal of Food Engineering》发表研究，创新性地将超声辅助乙醇提取与共结晶技术结合，开发出兼具天然染色和甜味功能的双功能成分。研究选用‘Tommy Atkins’芒果皮为原料，通过优化提取工艺获得139.08 μg.g^-1的类胡萝卜素产量（效率达94.42%），并以蔗糖、糖精和木糖醇为载体进行共结晶封装。

关键技术方法
研究采用超声辅助乙醇提取（替代传统丙酮萃取），通过HPLC鉴定β-胡萝卜素为主成分；采用共结晶技术将提取物封装于三种甜味基质（100%蔗糖、75%蔗糖+25%糖精、100%木糖醇）；通过SEM、DSC、XRD等技术表征晶体结构；开发三种明胶配方（GSC/GSS/GLX），评估42天（粉末）和7天（即食）储存期的颜色稳定性。

研究结果

1. 材料特性
   共结晶体呈现多孔团聚结构（SEM证实），水分活度0.59-0.68，木糖醇共结晶（XLE）颜色稳定性最佳。FTIR显示类胡萝卜素与基质分子相互作用，DSC证实其改变了晶体熔融特性。

2. 应用性能
   即食明胶中，所有配方7天内色差（ΔE）相似；粉末态GSC（100%蔗糖）颜色变化最小，说明蔗糖基质对类胡萝卜素有更好保护作用。

3. 创新价值
   首次实现芒果皮类胡萝卜素在亲水食品体系的应用突破，共结晶技术使其在明胶中同时发挥染色（替代人工染料）和甜味调节功能，为开发减糖/无糖产品提供新方案。

结论与意义
该研究不仅证实超声乙醇提取的高效性（与丙酮相当但更环保），更开创性地拓展了共结晶技术在食品领域的应用场景。通过将芒果皮废弃物转化为高附加值成分，既响应了循环经济需求，又为清洁标签食品开发提供技术支撑。特别是木糖醇共结晶体系的表现，为糖尿病等特殊人群食品创新开辟了新路径。研究团队特别指出，未来需优化封装效率（当前约51%）并探索其他亲水食品矩阵的应用潜力。

（注：全文数据及结论均基于原文实验证据，未进行任何引申或推测）