纳米封装迷迭香提取物作为天然添加剂在益生菌芝麻酱蛋糕中的应用及其品质影响研究

为解决食品防腐剂长期摄入的安全隐患及提升功能性食品的健康效益，研究人员开展了纳米封装迷迭香提取物（ROE）在益生菌芝麻酱蛋糕中的应用研究。通过优化阿拉伯胶（GA）与麦芽糊精（MD）的壁材比例（0:100至100:0），筛选出75:25配比的纳米胶囊具有最高封装效率（82.55%）和缓释特性，显著提升了蛋糕的抗氧化活性（DPPH抑制率52.65%）、益生菌存活率（7.52 log CFU/g）及感官品质。该研究为开发天然防腐剂和功能性烘焙食品提供了新策略。

　　

随着消费者对合成防腐剂安全性的担忧日益增加，开发天然功能性食品添加剂成为食品科学领域的热点。迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）因其丰富的酚类化合物（如迷迭香酸和鼠尾草酸）具有显著的抗氧化和抗菌活性，但其在食品加工中的热敏感性和释放控制问题限制了应用。为此，伊朗Varamin伊斯兰阿扎德大学食品科学与技术系的研究团队创新性地将纳米封装技术应用于迷迭香提取物（ROE），并系统评估了其在益生菌芝麻酱蛋糕中的增效作用。这项突破性研究发表在《LWT-Food Science and Technology》上，为天然添加剂在烘焙食品中的工业化应用提供了科学依据。

研究团队采用冻干法封装ROE，通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）分析壁材相互作用及形貌特征，结合DPPH自由基清除实验和模拟胃肠释放实验评估生物活性。蛋糕样品中添加2.5%-7.5%游离或封装ROE，并接种耐热益生菌Bacillus coagulans ATCC 7050（10⁹-10¹⁰ CFU/g），通过28天储存实验全面分析理化、微生物及感官特性。

ROE化合物分析

HPLC鉴定出11种活性成分，其中鼠尾草酸（69.70%）和迷迭香酸（23.78%）为主要成分，为后续功能研究奠定物质基础。

抗氧化与封装特性

100%阿拉伯胶组显示最高DPPH抑制率（52.65%）但释放速率快，而75:25配比实现最佳平衡：封装效率82.55%、胃部释放率83.49%，zeta电位-6.16 mV表明体系稳定。FT-IR证实麦芽糊精增加氢键结合，SEM显示该比例胶囊呈现均匀球形结构。

蛋糕品质调控

添加7.5%纳米ROE的样品表现最优：储存末期过氧化值（1.31 meqO₂/kg）比对照组降低65%，霉菌酵母计数（2.56 log CFU/mL）显著抑制，益生菌存活率提高10%。质构分析显示其硬度（18.13 N）和粘附性（0.150 N）最低，5%纳米ROE组获得最高感官评分（4.8/5）。

讨论与意义

该研究首次证实阿拉伯胶与麦芽糊精（75:25）的协同封装可有效保护ROE活性成分，其缓释特性解决了酚类化合物在烘焙过程中的热降解难题。通过提升益生菌B. coagulans的存活率（6.46 log CFU/g，28天），同时抑制脂质氧化和微生物腐败，实现了"一剂多效"的功能设计。研究建立的纳米封装-烘焙应用技术链条，为开发兼具保健功能和长货架期的烘焙食品提供了标准化方案，对推动清洁标签食品产业发展具有重要实践价值。