华南理工大学黄强教授团队：预制V型淀粉与β-环糊精对百里香酚稳定、释放及其草莓保鲜比较
Food Hydrocolloids
●近日，华南理工大学食品科学与工程学院黄强教授团队在芳香物质的稳态、控释及在水果贮藏保鲜应用中取得重要进展。该研究基于不同淀粉解构体系构建了三种预制“空”V型淀粉载体，解析了不同淀粉解构方式（热水、热碱和盐离子）对预制“空”V淀粉载体形成的影响，同时系统对比了预制“空”V型淀粉与商用β-环糊精稳定和控释百里香酚的能力，并评估了其包合物的抗菌性能以及在草莓保鲜中的应用。该成果发表在国际期刊Food Hydrocolloids上。
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成果介绍
环糊精（CD）以与疏水小分子形成主客组装体而闻名，作为结构类似物，淀粉-客体包合物因其经济环保和多功能性也在食品、香料、医药等领域具有广阔的应用前景。当前，预制“空”V淀粉载体的构建通常经过解构淀粉、诱导单螺旋及去除沉淀剂三个阶段。在第一阶段，淀粉可通过高温、高压、二甲基亚砜、碱性或氯化物盐溶液等糊化或溶解。然而，不同淀粉的解构方式对V型载体的有序结构形成的差异，进而对稳定和释放客体分子能力的影响均尚未探明。并且，目前尚无预制“空”V载体和环糊精对抗菌芳香物质稳定和释放的系统比较研究。
图文摘要
因此，本研究以高直链淀粉为原料，设计了三种体系（热水、热碱和盐离子）解构淀粉并构建预制V型淀粉载体（Water-V、Alkali-V、Salt-V）。选取抗菌活性优异的百里香酚，通过固相封装构建V型淀粉-百里香酚包合物和β-CD-百里香酚包合物，系统比较其在负载效率、热稳定性、释放动力学、抗菌性能以及在草莓保鲜中的应用中的差异。结果表明：在Water-V形成过程中，淀粉完全糊化后乙醇诱导为具有良好V型结晶的细小颗粒，而Alkali-V和Salt-V保留了基本的颗粒形态且V型多晶结构强度较低。由于优异的V型结构提供了更多的结合位点并且均匀分布亚微米颗粒能够容纳更多物理吸附，Water-V在负载百里酚方面表现优于Alkali-V和Salt-V。此外，Water-V与百里香酚之间相互作用更强（有效且稳定包合的百里酚的量最大），使其包合物具有长效缓释和抗菌能力，在日常储存条件下能将草莓保质期从2天延长至6天。而β-CD对高湿环境敏感，封装的百里香酚在储藏初期便快速释放。总体而言，Water-V制备简便、绿色环保，是一种前景良好的芳香物质载体，并且有替代商业环糊精的潜力。
参考文献
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.110233
专家/团队介绍
通讯作者：黄强，华南理工大学食品科学与工程学院教授，博导。美国爱荷华州立大学博士后和高级访问学者，宾夕法尼亚州立大学高级访问学者。现任华南理工大学食品科学与工程学院副院长、国家热带特色健康食品国际科技合作基地常务副主任、Food Biomacromolecules共同主编、Foods、Food Chemistry Advances客座编委，《轻工学报》编委、《食品工业科技》青年编委。主要从事功能碳水化合物领域的教学和科研工作，包括淀粉高值化利用、食品活性成分微胶囊包埋和缓释评价；抗性淀粉、慢消化淀粉与肠道健康等。主持完成国家和部省级项目20余项，共发表SCI收录论文150余篇，其中热点论文1篇，高被引论文8篇，被SCI论文引用8800余次，H指数57，入选爱思唯尔全球前2%顶尖科学家和斯坦福大学2022年度科学影响力榜单，授权中国发明专利38件，美国发明专利1件，国际PCT 6件，出版教材、专著4部，英文专著2部，参与制定变性淀粉和全谷物食品行业标准5件，获得中国专利优秀奖（2015）、广东省科技进步一等奖（2019）和中国轻工业联合会科技进步一等奖（2022）。
第一作者：高晴，华南理工大学食品科学与工程学院助理研究员，博士后，华南理工大学-根特大学双博士。主持国家自然科学基金青年项目、广东省自然科学基金面上项目、博士后面上项目，获得国家资助博士后研究人员计划C档资助。在Journal of Agricultural and Food Chemistry, Carbohydrate Polymers和Food Hydrocolloids等国内外学术刊物发表相关学术论文10余篇，其中封面论文1篇；授权国家发明专利3件，申请PCT专利1件。
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