酸乳是一種營養健康和風味豐富的發酵乳制品，受到全世界消費者的廣泛喜愛。與牛乳相比，酸乳是蛋白質、乳糖、鈣和水溶性維生素等營養素的更好來源，然而，通常不被認為是生物活性物質的重要來源。在乳制品中添加一種或多種生物活性物質可以使其具備某些健康功能特性，如提高免疫力并降低慢性疾病發生風險。

北京工商大學北京老年營養與健康教育部重點實驗室、北京食品營養與人類健康高精尖創新中心的任青霞、趙華、楊貞耐*等人研究利用實驗室前期篩選到的新型枯草芽孢桿菌JQ-2蛋白酶水解酪蛋白得到酪蛋白活性肽（CP），以常用的SA和蔗糖脂肪酸酯為壁材對CP進行微膠囊包埋，通過測定包埋率及表征微膠囊，確定最佳微膠囊包埋方法。將微膠囊化CP應用于酸乳加工，評估酸乳發酵過程中pH值及冷藏后持水性、質構、穩定性、生物活性、揮發性風味物質和滋味特征的變化，旨在為含抗氧化肽的微膠囊在酸乳中的應用提供理論依據。

1 CP微膠囊制備方法的選擇

4 種包埋方法制備的載肽微膠囊效果圖如圖1所示，均呈規則、圓球狀，不同包埋方法對微膠囊的平均直徑無顯著影響（

P

＞0.05），均保持在0.25～0.26 mm。但是由于制備方法及載體材料存在差異，微膠囊的外觀存在一定程度的差異。SA平均直徑為（0.25±0.00）mm，如表2所示，包埋率和載肽量各不相同，選擇包埋率（（91.96±3.53）%）和載肽量（（0.20±0.01）g/g）較高的A組微膠囊用于后續實驗，即以SA和蔗糖脂肪酸酯為壁材制備的微膠囊。

2 CP微膠囊理化特性

2.1 微觀結構

如圖2b1、c 1 所示，在50 倍下，空白微球與載肽微球表面形態相似，呈圓球形，無變形現象，結構仍較完整，表面呈不規則多孔狀，這可能是由于在冷凍過程中自由水形成冰晶時產生了空洞，但不同于酪蛋白水解肽，酪蛋白水解肽類似于碎玻璃或片狀結構（圖2a），這與Rao等對酪蛋白水解肽表面形態的研究結果一致。與空白微球內部截面圖（圖2b 2 ）相比，微膠囊內部圖（圖2c2）顯示酪蛋白水解肽附著于SA表面，內部結構更加碎片化，表明酪蛋白水解肽包埋于微膠囊內部。

2.2 FTIR圖譜

由圖3可知，CP-SA的吸收峰發生了一定的藍移。其中，3500～3300 cm -1 的吸收峰由N—H鍵和O—H鍵伸縮振動引起；1650.29 cm -1 附近出現的蛋白質酰胺I帶吸收峰由C＝O鍵伸縮振動和N—H鍵彎曲振動引起；從1650.29 cm -1 移位雙鍵至1635.34 cm -1 吸收峰強度的減弱，表明CP經包埋后C＝O鍵的拉伸振動受到抑制；微膠囊組和壁材組均在2927.22 cm -1 處存在吸收峰，這是SA官能團的吸收峰。此外，微膠囊吸收峰的峰值強度受到不同程度的削弱，可能是由于CP被包裹于微膠囊內部，導致其吸收峰強度減弱。

2.3 XRD圖譜

通過XRD圖譜分析微膠囊是否具有結晶或無定形結構，可用于判斷微膠囊的穩定性。由圖4可知，10°～35°有1 個彌散寬峰，因為非晶型材料是無序的，會產生彌散帶，說明CP為非結晶肽；壁材組表現出尖銳的衍生峰，說明SA表現為晶態，因其良好的有序狀態會產生尖銳且明確的峰。隨著CP的添加，活性肽微膠囊衍生峰寬度介于二者之間，表明CP與SA發生了相互作用，破壞了SA聚合物分子的緊密堆積，從而引起規則晶體的改變，表明CP作為異物能阻止晶體的生長。

2.4 DSC圖譜

由圖5可知，CP和SA的吸收峰溫度分別為105.52、136.51 ℃，而微膠囊發生熱熔解，其峰值為129.00 ℃，說明樣品的熱熔解溫度較高，在此溫度之前仍處于玻璃態，結構未發生改變，性質較穩定，在酸乳的發酵溫度下微膠囊產品表現出較好的穩定性。微膠囊組的吸收峰移向比CP更高的溫度，同時微膠囊組顯示出壁材組的峰特征，說明CP被包埋于SA內部。

3 CP微膠囊緩釋性能分析

雖然微膠囊包埋能有效保護生物活性成分，但人體攝入后在一定程度上會降低它們的生物可利用性。因此，對微膠囊產品進行體外消化，以評估活性肽在通過胃腸道的過程中是否會有效釋放。如圖6所示，人體攝入后消化初期是擴散和微膠囊基質溶脹，CP微膠囊在人工胃液中2 h的釋放率為（19.25±0.96）%，說明微膠囊在胃液中活性肽釋放緩慢，有利于微膠囊進入腸道消化從而釋放CP。CP微膠囊進入腸液后，因為結構慢慢打開使得CP逐漸釋放，經3 h的腸道消化后胃腸聯合釋放率達到（62.57±1.17）%，可以推測CP微膠囊緩釋作用將達到更長時間。

4酸乳發酵過程中pH值變化

如圖7所示，隨著發酵時間的延長，各組樣品的pH值逐漸下降，在約200 min達到發酵終點。實驗組樣品均提前達到發酵終點（pH 4.5），可能是由于SA和CP均能作為乳酸菌生長原料，能夠促進乳酸菌的生長代謝，縮短發酵時間。其中，YSA組酸乳的發酵時間最短，YH組僅次之，YHEn組酸乳的發酵時間最長，可能是由于乳酸菌對SA的利用度高于CP，從而促進發酵劑中乳酸菌產酸，這與陳鵬等將花青素微球應用于酸乳中的研究結果一致。

5 微膠囊對酸乳持水性和質構特性的影響

如表3所示，YHEn組持水性最佳，這與Hu Xinxin等研究結果一致，可能與通過離子-偶極相互作用產生的蛋白質水解物的保水能力有關，也可能是因為SA還通過氫鍵和偶極-偶極相互作用增加了保水性。與YSA組樣品相比，添加CP的YH和YHEn組硬度略有下降，可能由于添加游離和微膠囊化的CP導致凝膠形成中斷，從而降低硬度，王藝會等的研究中也有類似的報道。此外，添加這些成分可能會影響酪蛋白聚集及變性乳清蛋白和

-酪蛋白之間二硫鍵的形成，進而導致凝膠形成中斷，降低硬度。YSA、YH、YHEn組酸乳黏性無顯著差異（

P

＞0.05），均保持在0.32～0.35，但YSA和YHEn組高于YC組，可能是由于添加的SA屬于親水膠體，增加水相黏度，并顯示出剪切稀化或假塑性流動，有助于提升口感。而實驗組內聚性均有所增加，可能是由于SA提升了酸乳的保水能力，內聚性增加，親水膠體通過涉及靜電、疏水作用、氫鍵和范德華力的非共價吸引或排斥作用與蛋白質相互作用，導致絡合、共溶性或偏析。

6 微膠囊對酸乳穩定性的影響

穩定性分析通過追蹤樣品相界面的變化，測定體系中粒子的運動快慢，從而可以比較被測樣品體系的系統穩定性差異。不穩定性指數與體系穩定程度成反比。如圖8所示，與對照組相比，YH和YHEn組樣品體系的不穩定性指數無顯著差異（

P

＞0.05），YSA組穩定性較差，并且YHEn穩定性介于YH與YSA之間，但與YC組無顯著差異（

P

＞0.05），推測造成該現象的原因主要是由于酪蛋白膠束與SA之間的相互作用誘導了酪蛋白膠束的聚集和沉淀，導致酸乳穩定性有所下降。

7 微膠囊對酸乳DPPH自由基清除能力的影響

如表4所示，在酸乳體系中以游離和微囊化形式保持水解產物的活性。破壁前，YH組酸乳DPPH自由基清除能力與其他組差異不顯著（

P

＞0.05），可能是由于添加的CP作為生長原料被乳酸菌所利用；破壁后，YHEn組酸乳的DPPH自由基清除能力最佳，清除率達到（63.73±1.97）%。這可能是由于CP包埋于微膠囊內部，避免了發酵過程中乳酸菌對部分CP的利用，或者乳酸菌產生的蛋白水解酶在發酵前期中性環境下對CP的進一步水解，最終導致水解產物的有效濃度不同，這與Lima等利用魚蛋白水解物微膠囊強化酸乳的抗氧化活性結果一致。

8 酸乳揮發性風味物質分析

本研究通過GC-MS和NIST Library匹配分析，匯總匹配度最大的揮發性風味物質結果。表5顯示了酸乳樣品中檢測到的揮發性風味物質的種類和含量。不同添加物對酸乳風味品質產生不同影響。共檢出39 種揮發性風味物質，包括7 種酯類、9 種酮類、4 種醛類、10 種酸類、6 種醇類和3 種其他化合物。

酸類化合物如乙酸具有水果和花香味，可緩解酸乳中由氨基酸產生的苦澀味和脂肪酸產生的酸味。醛類物質是乳酸菌在酸乳發酵過程中產生的特征風味物質，其中苯甲醛具有堅果香和杏仁香，對酸乳風味具有重要貢獻。酮類化合物是酸乳風味物質的重要組分，主要來源于脂肪酸的

-氧化和檸檬酸鹽代謝，其中2,3-戊二酮具有堅果和奶油香味。醇類化合物作為酸乳重要的風味化合物，主要通過乳糖代謝、檸檬酸鹽代謝、甲基酮代謝、氨基酸代謝等生化反應生成。酯類主要通過醇（主要為乙醇）和酸的酯化反應生成，普遍具有花果香味，是乳制品風味形成的重要來源。在本研究中，相比其他組，YHEn組大部分揮發性風味化合物的含量偏高，苯甲酸、正十二酸、2,3-戊二酮、4-辛酮、六壬酸、丁醛、丙酮和2,3-丁二酮除外，因此微膠囊的加入對酸乳風味提升具有良好作用。

9 酸乳滋味成分分析

如圖9所示，PC1與PC2累計方差貢獻率為67%，可以反映樣品的整體信息。主成分分析圖中各組別樣品之間距離越遠，表示不同樣品的滋味差異性越大。不同組別酸乳的滋味存在明顯差異，表明電子舌滋味檢測對不同酸乳滋味差異判別良好。其中，YC組酸乳在鮮味和后味傳感器上表達最強，YH在咸味和澀味傳感器上表達最強，YHEn在甜味傳感器上表達最強，YSA組酸乳在酸味傳感器上表達最強，表明CP-SA的加入改善了酸乳甜味特征，提升了感官可接受度。

結論

為提高CP的穩定性和功能性，以微膠囊的形式保護活性肽。確定最佳包埋方式為以SA+蔗糖脂肪酸酯為壁材，包埋率可達（91.96±3.53）%，載肽量為（0.20±0.01）g/g。對微膠囊進行SEM、FITR、XRD和DSC表征均顯示CP被成功包埋且狀態穩定。體外模擬消化實驗表明，CP微膠囊表現出良好的緩釋性能。將此活性肽微膠囊應用于酸乳中，結果顯示，微膠囊的加入能夠改善酸乳持水性、硬度、黏性，提升酸乳DPPH自由基清除能力，有效避免乳酸菌發酵及其所產蛋白酶的降解，更好地發揮肽的生物活性，同時改善了酸乳的風味特性和甜味特征。以微膠囊形式包埋活性肽比直接摻入具有更大的優勢，可以生產出具有DPPH自由基清除能力且滋味可接受的酸乳。

作者簡介

1

通信作者

楊貞耐 教授

楊貞耐，男，北京工商大學食品與健康學院二級教授，博士生導師，國務院政府特殊津貼專家，“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，第二屆中國乳品加工業“十大杰出科技人物”。獲江西農業大學學士學位（1985年）、東北農學院碩士學位（1988年）、芬蘭赫爾辛基大學食品科學（乳品技術專業）博士學位（2000年），北京大學博士后（2000—2002年）。1992—2005年先后在芬蘭農業研究中心、瑞典斯德哥爾摩大學、美國俄亥俄州立大學、中佛羅里達大學做研究學者。2005年回國擔任哈爾濱工業大學教授（博士生導師），2006—2012年任吉林省農科院農產品加工研究所所長、首席研究員；吉林大學兼職教授（博士生導師）、吉林農業大學校外碩導。2012年至今任北京工商大學食品與健康學院博士生導師。

2

第一作者

任青霞 碩士研究生

主要研究方向為乳品科學技術。目前以第一作者發表SCI論文2 篇，主持2023年北京工商大學研究生科研能力提升計劃項目1 項，參加CIFST-首屆國家乳業技術創新中心創新大賽（創新產品類）獲最受歡迎團隊獎。

本文《酪蛋白源活性肽的微膠囊化及其對酸乳品質的影響》來源于《食品科學》2024年45卷第16期53-60頁，作者：任青霞，趙華，吳經緯，楊貞耐*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230828-點擊下方 閱讀原文即可查看文章相關信息。

實習編輯：劉芯 ；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網。

為深入探討未來食品在大食物觀框架下的創新發展機遇與挑戰，促進產學研用各界的交流合作，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）及中國食品雜志社《食品科學》雜志、《Food Science and Human Wellness》雜志、《Journal of Future Foods》雜志主辦，西華大學食品與生物工程學院、四川旅游學院烹飪與食品科學工程學院、西南民族大學藥學與食品學院、四川輕化工大學生物工程學院、成都大學食品與生物工程學院、成都醫學院檢驗醫學院、四川省農業科學院農產品加工研究所、中國農業科學院都市農業研究所、四川大學農產品加工研究院、西昌學院農業科學學院、宿州學院生物與食品工程學院、大連民族大學生命科學學院、北京聯合大學保健食品功能檢測中心共同主辦的“第二屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會”即將于2025年5月24-25日在中國 四川 成都召開。

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