导读
2023年6月，海南省院士团队创新中心、海南省海洋食品工程技术研究中心和海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心薛长风副教授课题组在国家综合性科技期刊《食品工业科技》发表题为《热处理肌原纤维蛋白复凝聚法制备微胶囊及性能表征》的论文。海南热带海洋学院薛长风副教授为通讯作者，海南省院士团队创新中心、海南热带海洋学院赵立铸为第一作者。论文得到了海南省院士创新平台科研专项（YSPTZX202131）、海南省自然科学基金高层次人才（321RC747）和海南省自然基金面上项目（320MS056）的资助。
图片来源于图司机
本论文探索罗非鱼（Oreochromis niloticus）中提取肌原纤维蛋白（MP）在热处理后（HMP）作为一种新型微胶囊的壳材料，在海藻酸钠（SA）和壳聚糖（CS）共存下，采用超声复凝聚法对玉米油进行微胶囊化，并对其性能进行表征。这项研究显示，HMP与海藻酸钠和壳聚糖复合后，是可以用于微胶囊制备及保护生物活性物质，为HMP的乳化应用扩展途径。
实验方法
文章亮点
1
HMP乳液的制备及单因素实验结果
图1 海藻酸钠含量对HMP乳液微观结构的影响
注：放大倍数（10×）；图3、图5同。
图2 海藻酸钠含量对SA-HMP乳液乳化稳定性和平均粒径的影响
注：不同小写字母表示同一样品不同浓度间差异显著（P<0.05），图4、图6~图9同。
图3 HMP含量对HMP乳液微观结构的影响
图4 HMP含量对SA-HMP乳液乳化稳定性和平均粒径的影响
图5 玉米油含量对HMP乳液微观结构的影响
图6 玉米油含量对SA-HMP乳液乳化稳定性和平均粒径的影响
结果表明，HMP乳液的最佳制备条件为：海藻酸钠含量2.5%，HMP含量3.0%，玉米油含量30%，以此乳化条件进行微胶囊的制备。
2
HMP微胶囊制备的单因素实验结果分析
图7 不同壳聚糖含量对HMP微胶囊平均粒径及包封率的影响
图8 不同海藻酸钠/壳聚糖质量比对HMP微胶囊平均粒径及包封率的影响
图9 不同CaCl2浓度对HMP微胶囊平均粒径及包封率的影响
结果表明，选择壳聚糖含量1.2%，海藻酸钠/壳聚糖质量比为1:1，氯化钙浓度5.0%，作为微胶囊的制备工艺参数，并对此工艺参数下制备的HMP微胶囊进行后续试验的性质研究与表征。
3
HMP微胶囊的性质与结构表征
表1 微胶囊的理化性质
HMP微胶囊的水分含量和水分活度都处于较低水平。
图10 微胶囊水溶液（冻干前）超景深显微图像（A）、微胶囊超景深显微图像（B）、微胶囊宏观图像（C）
注：放大倍数：A：300×；B：600×。
结果表明，微胶囊具有不规则形状和起伏的表面。
图11 微胶囊壁材、微胶囊和玉米油的红外光谱图
注：a：HMP；b：海藻酸钠；c：壳聚糖；d：HMP 微胶囊；e：玉米油。
图12 微胶囊壁材和微胶囊的X射线衍射图
红外光谱和X射线衍射结果表明，海藻酸钠与壳聚糖因静电结合作用，与HMP共同构成了微胶囊致密的外壳。
图13 玉米油、微胶囊壁材和微胶囊的差示扫描量热曲线
注：a：玉米油；b：海藻酸钠；c：壳聚糖；d：HMP；e：HMP 微胶囊。
DSC结果显示HMP微胶囊具有一定的热稳定性。
图14 储存期间玉米油和微胶囊POV值变化
注：不同小写字母表示不同样品差异显著（P<0.05），图15同。
图15 储存期间玉米油和微胶囊TBA值变化
贮存期间两种微胶囊的POV值与TBA值增长速度均慢于玉米油样品，说明微胶囊化延缓了玉米油的氧化速度。
图16 体外模拟胃肠消化过程中HMP微胶囊的FFA释放量
注：不同字母表示同一样品差异显著（P<0.05）。
体外消化结果显示，HMP微胶囊的FFA释放量达到 92.67%，且微胶囊在肠液中释放出更多的FFA，表明微胶囊对芯材有较好的缓解作用。
总结展望
SA-HMP乳液的最佳制备条件为：SA含量2.5%，HMP含量3.0%，玉米油含量30%。HMP微胶囊的最佳配方为：壳聚糖含量1.2%，SA/CS质量比1:1，氯化钙浓度5.0%，此条件下HMP微胶囊包封率和平均粒径分别为82.59%±1.44%和（88.74±2.60）μm。HMP微胶囊的水分含量和水分活度都处于较低水平。吸湿性结果显示，HMP微胶囊的抗潮性较差，则HMP微胶囊需要在干燥环境中储存。红外光谱、X射线衍射和DSC结果表明，微胶囊结晶度高；HMP微胶囊具有一定的热稳定性；微胶囊壁材间因静电相互作用结合，构成致密的微胶囊外壁，将玉米油成功包埋。贮存期间两种微胶囊的POV值与TBA值增长速度均慢于玉米油样品，说明微胶囊化延缓了玉米油的氧化速度。体外消化结果显示，HMP微胶囊的FFA释放量达到92.67%，且微胶囊在肠液中释放出更多的FFA，表明微胶囊对芯材有较好的缓解作用。
通讯作者简介
薛长风，东京海洋大学海洋科学博士，博士后研究员，副教授，海南热带海洋学院硕士生导师，高级营养师，海南省高层次人才，海南省食品科学与工程类教学指导委员会委员，海南省食品经营领域食品安全专家，海南省博士协会第二届理事会副秘书长，海南省食品科技学会常务副理事长，海南省粮油学会理事会常务理事，三亚市健康影响评估专家。长期从事高校教学和食品加工理论与技术、水产品资源开发及利用等领域科研工作，先后主持海南省院士创新平台科研专项项目，海南省自然科学基金高层次人才项目，海南省自然科学基金面上项目，海南省高等学校科学研究等各类科研项目10余项。主持中国工程院海南科技发展战略研究院咨询研究项目课题1项。主持海南省高等学校教育教学改革研究项目1项。参与国家重点研发计划专项1项。近年发表论文30余篇，授权发明专利和实用新型专利7项，出版著作2部。
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