《JOURNAL OF FOOD QUALITY》：Encapsulated Pomegranate Seed Oil as a Functional Fat Replacer, Antifungal Properties, and Aflatoxin Mitigation in Sponge Cake
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烘焙产品中的传统脂肪提供了良好的特性，但往往缺乏功能和防腐性能。非传统油（粗油或封装油）富含生物活性成分，通过作为脂肪替代品使用可能有助于烘焙产品的防腐。这项研究检验了石榴籽油（PSO）作为蛋糕配方中部分脂肪替代品的防腐特性。使用麦芽糊精和阿拉伯胶将提取的PS
烘焙产品中的传统脂肪提供了良好的特性，但往往缺乏功能和防腐性能。非传统油（粗油或封装油）富含生物活性成分，通过作为脂肪替代品使用可能有助于烘焙产品的防腐。这项研究检验了石榴籽油（PSO）作为蛋糕配方中部分脂肪替代品的防腐特性。使用麦芽糊精和阿拉伯胶将提取的PSO封装成微胶囊PSO（MPSO）和纳米胶囊PSO（NPSO）配方，以保持油的生物活性成分。评估了PSO配方的组成（使用气相色谱法）；抗氧化、抗真菌和抗黄曲霉毒素（AF）能力；以及对AML-12和THLE2细胞系的细胞毒性。评估了MPSO和NPSO作为海绵蛋糕中脂肪替代品的定性属性。PSO表现出独特的化学成分，以高浓度多不饱和脂肪酸（PUFA）（87.0%）和生育酚（624.3 mg/100 g）为特征，主要由石榴酸（77.92%）和γ-生育酚（428.77 mg/100 g）组成。PSO在DPPH（129±5.5 mg TE/100 g）和ABTS（145±2.3 mg TE/100 g）测定中表现出显著的抗氧化活性。油配方对产毒真菌（特别是镰刀菌属(Fusarium)）表现出抗真菌效力，其中NPSO结果突出。油形式对50–100 μL AFs使用AML-12和THLE2细胞系表现出潜在的保护作用。在加标蛋糕模型的刺激实验中，PSO配方记录了高达79%的AF减少（在100%脂肪替代时）。在模拟培养基实验中，使用50%和100%脂肪替代时，MPSO和NPSO对AF解毒没有显著差异。总之，MPSO和NPSO作为海绵蛋糕配方中的脂肪替代品支持了营养、防腐和质量属性的三角关系。
**研究背景与问题**
烘焙产品中传统脂肪赋予理想感官特性，但缺乏功能性及防腐性能。非传统油脂（粗油或封装形式）富含生物活性成分，可替代脂肪并提升防腐功能。石榴籽油（PSO）富含石榴酸（PA）、生育酚及植物甾醇，具有抗氧化、抗菌等活性，但其生物活性成分易受加工影响。此外，产毒真菌（如曲霉属）产生的黄曲霉毒素（AFs）常污染谷物及烘焙产品，危害健康（如致癌、免疫抑制）。因此，研究人员旨在制备微米和纳米封装PSO，作为功能性脂肪替代品，同时实现防腐功能，并评估其抗真菌、抗黄曲霉毒素及细胞保护作用。该论文发表在《JOURNAL OF FOOD QUALITY》。
**主要技术方法**
研究人员从当地农场获得石榴籽（品种Manfalout 202），经液压压榨提取PSO；采用麦芽糊精和阿拉伯胶作为壁材，通过均质及超声处理制备微胶囊PSO（MPSO）和纳米胶囊PSO（NPSO），并经喷雾干燥获得粉末。分析脂肪酸组成（气相色谱法）、生育酚（高效液相色谱法）、总酚和总黄酮含量、抗氧化活性（DPPH和ABTS法）、抗真菌活性（琼脂扩散及菌丝体抑制实验）、黄曲霉毒素解毒能力（加标蛋糕模型，HPLC-FLD检测）及细胞毒性（MTT法，使用AML-12和THLE2细胞系）。
**研究结果**
- **3.1 脂肪酸组成**：PSO富含多不饱和脂肪酸（PUFA，87.0%），其中石榴酸（PA）占77.92%，亚油酸占6.64%。
- **3.2 生育酚含量**：总生育酚为624.39 mg/100 g，以γ-生育酚为主（428.77 mg/100 g）。
- **3.3 总酚黄酮及抗氧化活性**：总酚43.26 μg GAE/g，总黄酮16.24 μg CE/g；DPPH及ABTS自由基清除能力分别为129和145 mg TE/100 g。
- **3.4 封装形式表征**：透射电镜显示NPSO粒径88–127 nm，MPSO为291–422 nm；Zeta电位分别为-24.67 mV和-18.34 mV，负电荷源于阿拉伯胶。
- **3.5 对蛋糕品质的影响**：MPSO和NPSO显著增加蛋糕体积及比体积，提高硬度、咀嚼性和胶粘性，NPSO增加弹性，降低内聚性；颜色方面，a*值升高（更红棕），亮度降低。
- **3.6 感官评价**：MPSO和NPSO对蛋糕颜色有显著影响，但对味道、气味、质地、外观无显著影响，整体可接受性评分无显著差异。
- **3.7 抗真菌活性**：PSO形式对镰刀菌（Fusarium oxysporum）抑制最强，抑制率排序为NPSO（40%）> MPSO > PSO。
- **3.8 对黄曲霉毒素的解毒作用**：在加标蛋糕模型中，PSO形式降低AFs，最高达79%（100%脂肪替代）；MPSO和NPSO在50%及100%替代时AF解毒效果无显著差异。
- **3.9 对AF细胞毒性的保护作用**：PSO形式对AML-12和THLE2细胞无毒性，与AFs共处理时减轻细胞毒性，保护效果排序为NPSO > MPSO > PSO。
**讨论与结论**
讨论部分指出，PSO的抗氧化活性源于生育酚、酚类等成分，其抗真菌活性与生物活性化合物有关；AF解毒机制可能涉及吸附、结合及掩蔽作用，封装材料（多糖）及纳米/微米尺寸增加了表面积，增强吸附能力。NPSO和MPSO在细胞保护中表现更优，因其抗氧化成分可抑制AF诱导的氧化应激。结论部分（翻译原文）：
“该研究突显了PSO（粗油及封装形式）作为烘焙产品（尤其是海绵蛋糕）中有效部分脂肪替代品的潜力。PSO具有独特的化学特征，富含PUFA（87.0%）和生育酚（624.3 mg/100 g），其中PA（77.92%）和γ-生育酚（428.77 mg/100 g）是关键成分。使用麦芽糊精和阿拉伯胶将PSO封装成MPSO和NPSO配方，成功保持了其生物活性。通过DPPH（129±5.5 mg TE/100 g）和ABTS（145±2.3 mg TE/100 g）测试评估的抗氧化活性显示出其功能优势，而对产毒镰刀菌属的抗真菌活性增强了其防腐品质。在细胞系测试（AML-12和THLE2模型）中，MPSO和NPSO均显示出对AFs的显著保护作用，在加标蛋糕模型中全脂替代时AFs减少高达79%。在50%或100%脂肪替代时，MPSO和NPSO对AF解毒无显著差异。将MPSO和NPSO掺入海绵蛋糕配方，既保留了油的营养和生物活性益处，又提高了食品安全和产品质量，且不损害感官属性。这些结果强调了封装PSO形式作为创新成分在创造功能性烘焙产品中的前景，结合了营养、防腐和质量特性。”
