应用笔记 - 磁共振

利用海藻酸钙微珠改进番茄红素包封

“海藻酸钙(II)微珠可以被掺入各种产品中,包括乳制品、甜点,以及零食和糖果,用于生产所谓的功能性食品。”

“海藻酸钙(II)微珠可以被掺入各种产品中,包括乳制品、甜点,以及零食和糖果,用于生产所谓的功能性食品。”

在食品工业中,越来越普遍地向食品中添加可增进健康的添加剂,如抗氧化剂、矿物质、维生素和植物甾醇。为了提高这些生物活性分子在储存过程中的稳定性,防止它们与食物中的其它成分(如水)发生反应,以保持其有益特性,有必要保护这些生物活性分子不受环境的影响1。

包封是在活性化合物与其周围环境之间引入某种屏障的常用方法。在食品应用中,最广泛用于包封的载体材料是多糖。

吃富含抗氧化剂的饮食十分有益于健康,这激发了我们提高饮食中抗氧化剂水平的愿望。抗氧化剂可清除过量的有害自由基,降低过早老化的风险和一系列使人衰弱的疾病。

增加抗氧化剂量可以降低罹患癌症、心血管疾病、糖尿病、阿尔茨海默病和黄斑变性的风险。抗氧化剂存在于多种水果、蔬菜、坚果、豆类和浆果中。

然而,在制造食品中添加抗氧化剂有助于进一步提高抗氧化剂的摄入量,以减少自由基损伤和疾病的风险。番茄红素是一种天然存在的强大的抗氧化剂3,研究人员已开展了广泛的研究,以促进将其纳入普通食品。

海藻酸钙微珠是一种常用的包封方法。这是一种成本相对较低且环境友好的选择,特别适用于食品工业。因为载体材料具备无毒、生物相容、热稳定和化学稳定等特性,已经被有效地用于给药系统。

虽然已经用海藻酸钙微珠实现了番茄红素的包封,但最终胶囊中番茄红素的含量却令人相当失望。研究人员最近修改了海藻酸钙包封材料的构成,并实现了更高的番茄红素掺入量4。

通过加入壳聚糖,极大降低了海藻酸钙微珠的分子迁移率和扩散系数。这使得番茄红素在包封过程中的逸出量更低。因此,实现了更高的番茄红素含量。研究中还发现,调整微珠的成分会使番茄红素从胶囊中逸出的速率发生变化4。因此,除了实现适合人类消费的高含量番茄红素包封外,这种新颖的包封方法还将有助于根据特定应用的释放速率来调整番茄红素配方。

在本项研究中,研究人员利用Bruker minispec mq20低场质子核磁共振(LF-NMR)波谱仪测量了质子横向弛豫时间和扩散系数。

有关minispec mq20的更多信息,请访问布鲁克公司网站。

参考文献

Zeller BL等;“风味包封用多孔碳水化合物食品配料的发展趋势”;Trends Food Sci Technol. 1999;9:389–394

Sen L等;“食品中的天然抗氧化剂在疾病治疗中的研究进展”;Food Sci Hum Wellness 2014;3:110–116

Kelkel M等;“番茄红素的抗氧化及抗增殖性能的研究”;Free Radic Res. 2011;45(8):925-940

Aguirre Calvo TR和Santagapita PR;“番茄红素自由溶剂提取物在海藻酸钙(II)微珠中的包封”;Biol. Technol. Agric. 2017;4:16