华南理工大学黄强、扶雄教授团队：预制V型淀粉结合固相封装高效稳定和缓释百里香酚- 大数跨境

食品工业科技编辑部

2024-01-09

华南理工大学黄强、扶雄教授团队：预制V型淀粉结合固相封装高效稳定和缓释百里香酚

Carbohydrate Polymers

●近日，华南理工大学食品科学与工程学院黄强、扶雄教授团队在芳香物质的高效稳态化与控释放方面取得重要进展。该研究对比了预制空V型淀粉法与传统高温-水法在稳定和控释百里香酚时的能力，重点阐述了复合温度、溶剂环境和干燥方式在淀粉-百里香酚复合物形成和解离过程中的作用，为淀粉基香精香料分子微胶囊的绿色制备和高值化利用提供理论基础。该成果发表在国际期刊Carbohydrate Polymers上。

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成果介绍

淀粉/直链淀粉-香气分子复合物是极具潜力的香精香料微囊化策略。复合条件（温度、溶剂、干燥方式）和载体结构对复合物的形成至关重要。传统方法通常将淀粉/直链淀粉在高温、高压、二甲基亚砜、碱性或氯化物盐溶液糊化或溶解，此时淀粉分散液中的客体分子会诱导淀粉链的无规卷曲转化为螺旋结构。然而制备方法中使用的高温和有害化学溶剂等可能对客体分子具有潜在的不利影响。预制法通过先制备“空”螺旋载体，然后将客体分子在温和条件下“插入”到螺旋空腔中，以减小制备过程对客体分子的负面影响。目前，对传统方法和预制法构建复合物的比较研究很少，特别是制备方法对淀粉与客体分子间结合强度的影响鲜有研究。

图文摘要

因此，本研究以高直链淀粉为原料，采用传统高温-水法和预制法分别在低、中、高温及不同溶剂环境（固相、乙醇相和水相）使淀粉/V型淀粉和百里香酚复合，对百里香酚的负载能力、热稳定性及释放规律进行比较研究。发现：百里香酚的负载能力从高到低依次为固相-预制法 > 传统高温-水法 > 乙醇相-预制法。提高淀粉-芳香物质复合温度能增加百里香酚对淀粉链的可及性，促进淀粉-百里香酚复合物形成。在预制法中，百里香酚通过乙醇法或固相介质被引入载体的螺旋空腔中：（1）百里香酚在乙醇中的高溶解度和乙醇对结合位点的竞争阻碍了百里香酚与螺旋空腔结合；（2）但在固相介质中，复合温度的升高加速了百里香酚的熔化和挥发，加剧了百里香酚的分子运动，增强了百里香酚与螺旋空腔的相互作用。因此，预制V-型淀粉载体使用固相法封装百里香酚形成的复合物具有更多的长程和短程有序结构。此外，百里香酚在预制V-型淀粉载体制备的复合物中的释放速率慢于用传统方法，这与复合物中百里香酚与淀粉的结合强度以及百里香酚的浓度差异有关。总体而言，固相包埋结合预制V-型淀粉载体制备的复合物是提高百里香酚负载能力并实现缓慢释放的良好策略。

参考文献

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121712

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副主任、《轻工学报》编委、《食品工业科技》青年编委、Foods客座编委。从事功能碳水化合物领域的科研工作，主要研究方向包括：1）淀粉聚集态结构、改性机理及其应用：疏水淀粉改性机理及其在食品、日化、化妆品中的应用；2）淀粉的消化性，抗性淀粉、慢消化淀粉的形成机理和人体健康，糖尿病人食品开发。主持国家重点研发计划和国家自然科学基金等科技项目20余项，共发表SCI收录论文150余篇，被SCI论文引用5800余次，H指数48，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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