卵白蛋白-菊糖-茶多酚微胶囊对石榴籽油稳定性的影响

近年来，众多学者对改善石榴籽油稳定性进行了大量研究，主要包括加入抗氧化剂、精炼、微胶囊技术等。其中微胶囊技术不但可以有效防止石榴籽油氧化变质，还可改善其贮存性，因此在食品工业中有广泛的应用。功能性油脂微胶囊化方法较多，而喷雾干燥法因工艺简单、成本低廉、适用范围广，较为常用。

湖北工业大学生物工程与食品学院，发酵工程教育部重点实验室的雷雨晴、王康平、李述刚*等人以石榴籽油的氧化稳定性为研究内容，以卵白蛋白（OVA）、菊糖（IN）和茶多酚（TP）为壁材，通过测定溶解度、包封率、密度、吸湿性、微观结构、抗氧化能力等指标，分析喷雾干燥微胶囊化处理后石榴籽油的理化特性和贮藏稳定性。本实验旨在为石榴籽油的开发利用提供理论与技术支撑，以期促进功能性植物油脂的广泛应用。

1、石榴籽油乳化特性分析

如图1所示，IN和TP的添加对乳液有很大的影响，当同时添加IN和TP时，乳液粒径最小，且分布均一（图1A），表观黏度最大（图1B）；25 ℃贮藏3 d后，4 种石榴籽油微胶囊粒径无明显变化（图1C），且无乳析现象产生（图1D）；即随着小分子多糖和TP的添加，OVA、IN和TP相互作用，促进体系稳定平衡，对乳液的形成存在促进作用。

荧光成像技术在乳液微观形貌观察上运用非常广泛，添加IN和TP的石榴籽油乳液常温贮藏3 d后的荧光显微镜图见图2，常温贮藏3 d后，石榴籽油乳液液滴没有发生聚集，分散均匀；OVA-IN-TP乳液粒径最小，且分散均一，这与图1C所示的粒径变化保持一致。

表1对石榴籽油乳液的表面积平均粒径d3,2、体积平均粒径d4,3和比表面积等做了分析。相比OVA乳液，OVA-TP、OVA-IN和OVA-IN-TP乳液粒径均显著减小，比表面积和黏度显著增加（P＜0.05），由此可见，IN和TP的添加对石榴籽油乳液乳化性的提升有促进作用。OVA-IN-TP乳液的d4,3与d3,2差值最小，表明液滴大小更均匀，乳化性最佳。

2、石榴籽油微胶囊理化特性分析结果

物理性质

4 种壁材的微胶囊平均粒径存在差异，同时添加IN和TP的微胶囊粒径最小，此规律与表1中石榴籽油乳液的粒径大小一致；休止角是衡量粉末产品流动性的重要指标，休止角小于30°说明产品流动性最好，30°～45°表明产品流动性较好，随着IN和TP的添加，微胶囊产品流动性减小；所有微胶囊的堆密度较小，均分布在0.14～0.42 g/mL；OVA-IN-TP微胶囊的溶解性（45.61%）约为OVA（16.21%）的3 倍。

化学成分质量分数及包封率

由表3可知，4 种微胶囊产品水分质量分数都较低，大约为3%～5%，符合粉末制品水分质量分数在2%～5%的要求；以OVA-IN-TP为壁材的微胶囊表现出最高的固体回收率（61.77%）和包封率（94.52%），这是由于乳液黏度的增加减少了干燥过程中水滴内部的循环运动，从而导致较高的油保留率，因此，微胶囊能够达到较好的包封效果。

微观结构

图3是经过喷雾干燥后不同壁材微胶囊的微观结构图。使用特异性荧光探针对微胶囊中各组分的位置进行标记（图3A），红色区域代表石榴籽油，绿色区域代表OVA，黄色部分为OVA与石榴籽油滴共定位，将油和壁材整合在一起，表明所得的微胶囊应为基质型。结果与Wang Chenchen等描述的由鱼油和乳清蛋白组成类似基质型微胶囊一致。此外，对石榴籽油微胶囊进行扫描电子显微镜观察（图3B），可以看出经过喷雾干燥得到的OVA微胶囊产品颗粒呈球形，由于干燥导致了囊壁部分塌陷，在囊壁上形成了褶皱，并存在裂缝和孔洞，这可能是由于喷雾干燥过程中微胶囊颗粒发生膨胀，造成微胶囊表面积增大，同时导致流动性差、堆密度小的特性。而OVA-IN-TP微胶囊抵抗这种因素能力较强，形成的囊壁结构完整、致密，并且颗粒饱满，微胶囊形态最好。

3、石榴籽油微胶囊抗氧化活性分析结果

由表4可知，不同壁材微胶囊的DPPH自由基清除能力存在显著差异（P＜0.05），OVA、OVA-TP、OVA-IN和OVA-IN-TP的DPPH自由基清除率分别为13.65、47.35、21.22 μmol/g和76.93 μmol/g。这可能是因为引入了大量酚羟基，通过TP与OVA的相互作用，OVA的DPPH自由基清除率得到了明显改善。相反，在不存在TP的情况下，通过加入IN，OVA的抗氧化活性略有提高。在ABTS阳离子自由基清除率和ORAC分析中也观察到了相似的结果，表明添加TP可显著提高OVA的抗氧化活性（P＜0.05），且以OVA-IN-TP为壁材的微胶囊表现出最高的抗氧化活性。

4、石榴籽油微胶囊贮藏稳定性

光照的影响

以OVA为壁材的石榴籽油微胶囊在光照和黑暗条件下分别贮藏30 d后的脂质过氧化氢含量分别为（37.54±1.26）、（31.24±1.26）mmol/kg，表明光照可加快石榴籽油的氧化劣变。相比之下，以OVA-IN-TP为壁材微胶囊在光照条件下30 d的脂质过氧化氢含量最低（12.86±1.30）mmol/kg，氧化速率最慢，此规律与抗氧化能力变化一致，表明抑制脂质氧化与抗氧化能力之间存在良好的相关性。

温度的影响

随着贮藏温度上升，石榴籽油微胶囊的贮藏稳定性下降，但是在相同温度条件下，以OVA-IN-TP为壁材的微胶囊稳定性最强，即在4 ℃和25 ℃贮藏30 d后，以OVA-IN-TP为壁材的微胶囊脂质过氧化氢含量分别为（8.60±0.97）、（11.31±2.13）mmol/kg，而在40 ℃贮藏30 d后，脂质过氧化氢含量大幅增加，达到（14.21±2.13）mmol/kg。

相对湿度的影响

在相对湿度较低环境（33%、58%）下，30 d后以OVA-IN-TP为壁材微胶囊的脂质过氧化氢含量分别为（11.32±1.30）、（14.21±2.13）mmol/kg，而当相对湿度为8 0 % 时，脂质过氧化氢含量为（19.71±2.13）mmol/kg。

结 论

本实验分析探讨了以OVA-IN-TP为壁材的微胶囊对石榴籽油稳定性的影响，结果表明，添加IN和TP的石榴籽油乳液粒径小且均一，表观黏度增加；25 ℃贮藏3 d，无乳析现象，粒径和微观结构无变化；喷雾干燥得到微胶囊，表面光滑平整，无凹陷、孔洞等，水分质量分数为5.18%、堆密度为0.42 g/mL、溶解性为45.61%、休止角为36.5°，对石榴籽油的包封率高达94.52%；贮藏稳定性实验结果表明，同时添加IN和TP，石榴籽油微胶囊抗氧化能力提升，对光照、温度、湿度等极端环境抗性增强。由此可知，以OVA-IN-TP为壁材的微胶囊可显著延缓石榴籽油氧化。本研究为富含不饱和脂肪酸的石榴籽油的开发利用提供了一种有效方法。

本文《卵白蛋白-菊糖-茶多酚微胶囊对石榴籽油稳定性的影响》来源于《食品科学》2020年41卷21期58-65页，作者：雷雨晴，王康平，余雄伟，付琴利，刘伟，李述刚。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200507-075。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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