鱼明胶/阿拉伯胶复合壁材喷雾干燥微胶囊化三文鱼油：明胶来源与加工对界面张力及氧化稳定性的影响机制

为解决哺乳动物源明胶的宗教饮食限制及氧化稳定性不足问题，研究人员系统评估了鲑鱼皮/骨及鳕鱼头来源鱼明胶(FG)与阿拉伯胶(GA)复合壁材对三文鱼油微胶囊化的影响。研究发现鲑鱼骨与鳕鱼头明胶能显著降低界面张力(IFT)，形成单核结构微胶囊，其6个月储存后过氧化值(PV)较鲑鱼皮明胶降低20-29%，为水产副产物高值化利用提供新策略。

　　

随着健康饮食和宗教需求的增长，传统哺乳动物源明胶在食品工业中的应用面临挑战。鱼明胶(Fish Gelatin, FG)作为替代品虽备受关注，但其性能受来源和加工方式影响显著，尤其在微胶囊化领域缺乏系统研究。挪威SINTEF Industry（挪威工业科学研究院）的研究团队在《Food Hydrocolloids》发表的重要研究，首次全面比较了鲑鱼皮/骨及鳕鱼头等不同来源FG与阿拉伯胶(Gum Acacia, GA)复合体系的界面行为及其对三文鱼油氧化稳定性的影响。

研究采用凝胶渗透色谱(GPC)分析分子量分布，通过悬滴法测定界面张力(IFT)，结合光学显微镜和激光粒度仪表征微胶囊形态，并采用铁氰化钾法监测6个月内过氧化值(PV)变化。关键样本包括鲑鱼皮明胶及其两种酶解产物（Alcalase水解物Salmon Skin A与木瓜蛋白酶/菠萝蛋白酶水解物Salmon Skin PB）、鲑鱼骨明胶和鳕鱼头明胶。

3.1 分子量分布与组成特征

鲑鱼皮明胶分子量22 kDa，经酶解后分别降至15 kDa（Alcalase）和5 kDa（木瓜蛋白酶/菠萝蛋白酶），而鲑鱼骨明胶仅9.9 kDa。氨基酸分析显示鳕鱼头明胶甘氨酸含量高达25.9%，显著高于鲑鱼来源（19.5-20.8%）。

3.2 界面张力调控规律

鲑鱼骨明胶展现最强界面活性（IFT=18.3 mN/m），较鲑鱼皮明胶降低19%。FG:GA=1:1时形成协同复合物，IFT进一步降低至19.9 mN/m，表明特定比例下分子间相互作用增强。

3.3 微胶囊特性差异

鲑鱼骨明胶形成单核结构（D_4,3=25 μm），而鲑鱼皮明胶易产生葡萄状聚集体。添加麦芽糊精(MD)使微胶囊呈多核结构，但粒径分布无显著变化。

3.4 氧化稳定性机制

储存6个月后，鲑鱼骨与鳕鱼头明胶体系PV仅为鲑鱼皮明胶的71-80%。PCA分析揭示明胶来源是影响氧化的首要因素，其保护效果与分子量呈负相关，而与疏水性氨基酸含量正相关。

该研究证实水产加工副产物（如鱼骨、鱼头）提取的明胶具有优于传统鱼皮明胶的界面活性和抗氧化屏障功能。特别是鲑鱼骨明胶在1:1 FG:GA比例下兼具高包埋率（94%）和低PV（6个月后<8 meq/kg），为开发符合清真/犹太认证的微胶囊产品提供了理论依据。研究还创新性发现酶解程度对性能的差异化影响：深度水解（分子量降低75%）虽改善界面活性，但会牺牲长期抗氧化性能，这对工业化生产中酶制剂选择具有重要指导价值。