流体化床干燥技术制备富含β-胡萝卜素的柿子蛋白颗粒：稻米蛋白与昆虫蛋白作为载体的功能特性与生物可及性研究

为解决传统干燥技术对热敏性果蔬活性成分的破坏问题，研究人员采用流体化床干燥（FBD）技术，以稻米蛋白（RP）、昆虫蛋白（IP）及其混合物（RIP）为载体，制备富含β-胡萝卜素的柿子颗粒。结果表明，该方法显著提高了β-胡萝卜素保留率（PJ达12.17%，PB达17.64%）和颗粒功能特性（溶解度>60%，吸水性76.89-86.81%），为可持续食品开发提供了新思路。

　　

研究背景与意义
柿子（Diospyros kaki）作为富含β-胡萝卜素和多酚的“营养宝库”，却因高水分含量和娇嫩结构极易腐败变质。传统喷雾干燥虽广泛应用，但存在糖类粘壁、产率低（<50%）和活性成分降解等问题。更棘手的是，市售载体如麦芽糊精虽能缓解粘壁，却无法兼顾营养强化与可持续性需求。在此背景下，巴西帕拉伊巴联邦大学的研究团队独辟蹊径，将目光投向两种“未来蛋白”——昆虫蛋白（IP）和稻米蛋白（RP），通过流体化床干燥技术（70°C）制备出兼具高蛋白含量（15.23-25.73%）与优异β-胡萝卜素保留率的柿子颗粒，相关成果发表于《Journal of the Indian Chemical Society》。

关键技术方法
研究以柿子汁（PJ）和果渣浓缩提取物（PB）为原料，分别与RP、IP及两者混合物（RIP）混合后，在25±2°C、65%湿度条件下进行流体化床干燥。通过测定干燥产率、颗粒形态（SEM）、功能特性（溶解度、吸水性）及β-胡萝卜素生物可及性（体外消化模型），系统评估载体类型对产物品质的影响。

研究结果

干燥产率与颗粒特性
PB组干燥产率（40.57-43.25%）显著高于PJ组（34.40-35.03%），归因于果渣中纤维素的骨架支撑作用。所有颗粒均呈现非晶态结构，但PJ颗粒（19.44-20.16 μm）表面粗糙球形，而PB颗粒（37.09-44.65 μm）呈现不规则碎片状，这种形态差异直接影响其溶解性能（>60%）与吸水性（76.89-86.81 g/100g）。

功能特性优化
RIP载体展现出“1+1>2”效应：与单一蛋白相比，其组合使β-胡萝卜素保留率提升15%-20%，且显著降低颗粒吸湿性（<15%）。IP单独使用时表现出最优的β-胡萝卜素保护能力，这与昆虫蛋白特有的疏水氨基酸包裹机制有关。

生物可及性突破
体外消化实验揭示，RIP载体使PJ和PB中β-胡萝卜素生物可及性分别达到12.17%和17.64%，较传统载体提高约30%。研究人员推测，RP与IP的协同作用形成了“蛋白-多酚”复合物，延缓了肠道消化酶对β-胡萝卜素的过早分解。

结论与展望
该研究开创性地将替代蛋白应用于流体化床干燥领域，不仅解决了热敏性成分加工难题，更实现了“农业废弃物-营养强化”的双重增值。尤其值得注意的是，昆虫蛋白的引入为功能性食品开发提供了新思路，其优异的β-胡萝卜素载体性能可能与其独特的氨基酸谱（富含苯丙氨酸、酪氨酸）相关。未来研究可进一步探索不同蛋白比例对颗粒缓释特性的影响，推动该技术在膳食补充剂和特医食品中的应用。