将来自Hesperomeles escalloniifolia Schltdl（Capachu）的生物活性化合物微囊化到藜麦淀粉和塔拉胶中

《CyTA - Journal of Food》：Microencapsulation of bioactive compounds from Hesperomeles escalloniifolia Schltdl (Capachu) in quinoa starch and Tara Gum

本研究采用青稞淀粉和塔拉胶作为壁材，通过喷雾干燥法微胶囊化卡帕丘（Hesperomeles escalloniifolia）的酚酸提取物。优化工艺条件为进料温度140℃、壁材比例11.6%，获得高含量酚酸（9.60 mg GAE/g）、花青素（211.40 mg C3G/g）和抗氧化能力（DPPH 142.43 μmol/g，ABTS 32.65 μmol/g），同时水分含量（6.23%）和水分活性（0.19）处于理想范围，释放特性显示24小时内释放量达24.04 mg GAE/g。FTIR和SEM-EDS证实物理包埋，为食品、医药和化妆品工业提供潜在应用。

　　在当今社会，随着人们对健康和天然成分的关注度不断提升，寻找富含生物活性物质的天然来源已成为科研和产业发展的重点。安第斯山脉的野生水果因其独特的地理环境和丰富的营养成分，正逐渐受到重视。其中，Capachu（学名：*Hesperomeles escalloniifolia* Schltdl）作为一种在秘鲁南部安第斯地区生长的野生水果，因其深紫色的果实和潜在的健康益处而备受关注。然而，尽管其具有较高的抗氧化能力，但其在工业应用中的潜力尚未被充分挖掘。本文通过实验研究，探索了使用喷雾干燥技术将Capachu的水溶性酚类提取物进行微胶囊化的方法，旨在提升其在食品、医药和化妆品领域的应用前景。

Capachu的果实通常生长在海拔3600至3900米的高海拔地区，这种环境赋予了其独特的生物活性成分。果实本身颜色深紫，常被直接食用或制成茶饮。然而，由于其高水分含量和易降解的特性，其在储存和运输过程中容易受到环境因素的影响，导致生物活性成分的流失。因此，为了延长其保质期并提升其在产品中的稳定性，微胶囊化成为一种可行的技术手段。通过微胶囊化，可以有效保护这些敏感的生物活性成分，使其在产品加工和储存过程中保持较高的活性。

本研究选择使用藜麦淀粉（95%）和塔拉胶（5%）作为微胶囊的壁材。这两种天然生物聚合物不仅具有良好的物理性能，还具备环保和可持续的特性，符合当前食品工业对绿色技术的需求。研究中采用旋转中心组合实验设计（Rotatable Central Composite Design, CCD），评估了喷雾干燥过程中的关键参数，包括进料温度和壁材比例，对微胶囊的理化性质和功能特性的影响。通过系统地分析这些参数，研究人员能够确定最佳的微胶囊化条件，从而在保证活性成分稳定性的前提下，实现更高的保留率和更好的产品性能。

实验结果显示，在选定的喷雾干燥条件下（进料温度140°C，壁材比例11.6%），微胶囊的总酚类化合物含量达到9.60 mg GAE/g，花青素含量为211.40 mg C3G/g，黄酮类化合物含量为0.62 mg quercetin/g。此外，其抗氧化能力也表现出良好的水平，DPPH法测得的抗氧化能力为142.43 μmol Trolox/g，ABTS法测得的抗氧化能力为32.65 μmol Trolox/g。这些结果表明，Capachu的酚类提取物在微胶囊化后仍能保持较高的生物活性，且其理化性质（如水分含量、水分活度和吸湿性）均处于理想的范围内，这为微胶囊的工业化生产和应用提供了重要的基础。

在微胶囊的结构和功能特性方面，傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析和扫描电子显微镜（SEM）观察均确认了酚类化合物被成功包裹在微胶囊中，且未发生显著的化学反应。SEM图像显示微胶囊具有均匀的球形结构，这有助于其在液体介质中的分散性和使用性能。同时，元素分析结果表明，微胶囊主要由碳和氧组成，还含有少量的钙、钾和磷等元素，进一步验证了其作为天然壁材的组成特性。此外，Zeta电位分析表明，微胶囊具有良好的胶体稳定性，这对于其在食品和医药领域的应用至关重要。

为了进一步评估微胶囊的功能特性，研究人员还进行了酚类化合物的释放实验。实验结果表明，在24小时内，微胶囊释放了24.04 mg GAE/g的总酚类化合物，显示出其在实际应用中的可控释放能力。这种特性对于食品工业尤其重要，因为许多食品产品需要在特定条件下释放生物活性成分，以确保其营养和健康效益。然而，当前的研究仅限于体外条件下的释放测试，未来还需要在实际食品基质中进行更深入的评估，以验证其在人体内的生物可利用性。

本研究的成果不仅为Capachu这一野生水果的开发利用提供了新的思路，也为其他高海拔地区野生水果的加工和应用提供了参考。通过微胶囊化技术，Capachu的生物活性成分得以有效保护，同时提升了其在不同行业中的应用潜力。这种技术的应用有助于促进当地农业资源的可持续利用，提高其经济价值，并推动生物活性成分的产业化发展。

此外，研究还强调了微胶囊化技术在提升生物活性成分稳定性方面的优势。相比于传统的干燥方法，喷雾干燥能够快速形成微胶囊，减少成分的降解，同时保持其原有的活性。这使得Capachu的酚类提取物能够在更长的时间内保持其营养价值和健康效益。在食品工业中，这种微胶囊可以用于制作功能性食品，如饮料、营养补充剂等；在医药领域，它们可以作为药物载体，用于缓释药物的开发；而在化妆品行业，其抗氧化特性可用于护肤品的配方中，提升产品的稳定性和功效。

研究还指出，尽管当前的实验方法已经取得了良好的结果，但仍存在一定的局限性。例如，释放实验仅在体外条件下进行，未来需要通过更接近实际应用的实验方法，如模拟胃肠道环境下的释放测试，来进一步验证其在人体内的有效性。此外，还需要对微胶囊在不同食品基质中的稳定性进行评估，以确保其在实际产品中的性能。这些后续研究将有助于更全面地了解Capachu微胶囊的应用潜力，并推动其在更多领域的应用。

综上所述，本研究通过喷雾干燥技术成功实现了Capachu酚类提取物的微胶囊化，不仅保留了其高含量的生物活性成分，还显著提升了其在不同环境下的稳定性。这一成果为安第斯地区野生水果的开发利用提供了新的方向，同时也为食品、医药和化妆品行业的创新提供了技术支持。未来的研究应进一步探索微胶囊在实际产品中的表现，并结合更多的实验方法，以全面评估其功能特性和应用价值。