V7型淀粉半干法封装D-冰片：高效稳定与可控释放的创新策略

针对D-冰片（D-borneol）在食品和医药工业中易挥发、不稳定的难题，研究人员创新性地采用V7型淀粉为载体，通过半干法（Semi-dry）封装技术，实现了90.79 mg/g的高负载量，显著优于湿法（Wet）和干法（Dry）。该技术通过机械研磨和受限溶解平衡，在25°C下形成稳定复合物，并揭示了温度依赖的释放机制（75°C时螺旋相互作用主导）。这一成果为功能性食品中挥发性活性成分的控释提供了新思路。

　　

D-冰片（D-borneol）作为一种高价值的香料和药用成分，在传统中药中因其抗炎、抗氧化和抗菌特性备受青睐。然而，它的高挥发性和疏水性严重限制了其在食品和医药领域的应用。类似的问题也存在于其他风味化合物如柠檬烯（limonene）和百里香酚（thymol）中。尽管已有脂质体、乳化和包合物（ICs）等封装策略，但高温或强溶剂的使用往往导致活性成分的损失。淀粉基包合物因其螺旋空腔与疏水分子的主客体组装机制成为研究热点，但传统方法（如湿法需60°C加热）仍无法解决挥发性成分的稳定性问题。

为此，华南理工大学的研究团队提出了一种创新的半干法（Semi-dry）封装技术，利用预制的V型淀粉（V₆和V₇型）为载体，通过机械研磨和受限乙醇溶解（6:20, w/v）在25°C下实现高效封装。研究发现，V₇型淀粉因空腔直径（0.63 nm）与D-冰片分子体积（155.4 cm³）更匹配，负载量高达90.79 mg/g，远超湿法（55.55 mg/g）和干法（22.52 mg/g）。通过差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）分析，团队揭示了D-冰片在淀粉基质中的三重分布模式：表面吸附、无定形区结合和螺旋空腔相互作用。温度依赖性释放实验表明，25°C和50°C时释放由浓度扩散主导，而75°C时则依赖于螺旋相互作用的稳定结合。

关键技术方法
研究采用高直链玉米淀粉（Gelose 80, 80.68% amylose）制备V型淀粉载体，通过半干法（机械研磨）、湿法（高温水浴）和干法（固相混合）三种封装方法比较效率。利用气相色谱（GC）定量D-冰片负载量，结合傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）表征复合物结构，并通过体外释放实验评估温度对释放动力学的影响。

研究结果

1. Effect of different carriers and methods on D-borneol encapsulation
   V₇型淀粉半干法复合物负载量最高（90.79 mg/g），未洗涤样品显示表面吸附贡献显著（15.33–90.79 mg/g vs. 洗涤后6.20–40.36 mg/g）。

2. Conclusion
   半干法在室温下实现了D-冰片的稳定封装与控释，其优势源于机械力驱动的受限溶解和螺旋空腔填充，为功能性食品开发提供了新策略。

意义与展望
该研究不仅解决了挥发性成分封装的技术瓶颈，还拓展了淀粉基材料在食品和医药领域的应用。未来可进一步探索其他疏水分子（如精油）的半干法封装潜力，并优化工业化生产参数。论文发表于《Food Hydrocolloids》，为相关领域提供了理论和技术参考。