多酚物质的包埋

粮食油脂与植物蛋白工程 201320119926 翁静宜

对多酚物质应用的研究近年来在功能性食品、保健和药物领域引起了广泛的关注，这是因为多酚物质对人体具有潜在的健康有利因素。然而，多酚的作用效率取决于其活性因子的稳定性、生物活性和生物利用率的维持程度。大多数多酚物质的不愉快味道也是其应用的因素。取代游离的多酚状态，利用包埋的方法包裹多酚类物质可以有效的弥补这些缺陷。在这片综述中我们将探讨多酚物质包埋的技术，包括喷雾干燥、沉淀、油脂包载、包裹络合、共结晶、纳米胶囊、冷冻干燥、酵母包封和乳液。同时还会讨论目前研究状况、发展和趋势。

前言

大约60年前发展起来的微胶囊技术被定义为一种将固体、液体或者气体包裹进微型、密封的胶囊并可以释放其内容物的技术，这样就可以控制其在特殊环境下的释放率。芯材可以是纯物质或者混合物，他们的名字有多种叫法。另一方面，包材也可称为壁材，他可以是由糖、胶、蛋白质、天然或者是修饰过的多糖、油脂和合成多分子聚合物组成。 微胶囊是小型的胶囊或者例子，他们的粒径范围可以是亚微米到毫米不等。胶囊的形态可以是多样的，然而有两种主要的形态是比较常见的：一种是单核的胶囊，它只有一个单一的核并被一层壳所包裹，而另外一种是聚合物，他是一个矩阵的形态并且拥有多个核心。它们在不同系统中特定的形状是受到加工技术以及壁材和芯材的组成所影响。

许多技术都被应用到了包埋中。一般来讲，包埋生物活性物质一共有三步：第一，形成壁材；第二，确保壁材不漏；第三，确保杂质去除。目前包埋的技术包括有喷雾干燥，喷雾冷却/冷冻、挤压、流化床包裹、沉淀凝聚、油脂包埋、包裹络合、离心悬浮分离、冻干、共结晶和乳液的方法等。

包埋的主要目的在于保护芯材避免外部环境的不利影响，例如光、湿度、氧气等的不利影响，最终达到增长产品的货架期和控制包埋物释放的目的。在食品工业中，微胶囊加工技术可被应用于多种途径，总结如下：第一，通过减少其与外部环境的相互作用达到避免芯材沉淀起到保护的作用；第二，减少芯材的蒸发和与外部环境的转换率；第三，对原材料的物理性质进行修饰以使得更容易控制；第四，降低芯材随时间的释放速率或者控制使其在特定时间内释放；第五，屏蔽某种不愉快的风味或者气味；第六，当芯材的用量较少时，可以起到稀释的作用，使其在主体材料中达到均匀的相；第七，分离混合物中会与其他成分反应的物质。酸味剂、风味替代物、甜味剂、着色剂、油脂、维生素和矿物质、酶、微生物中的食品因子都是用不同的技术进行包埋。 近年来，对多酚物质的研究和应用在功能性食品、保健食品和药物工业领域已然成为了热点。多酚物质在植物新陈代谢过程中普遍以及广泛存在，同时它还影响动物和人类饮食中生物活性的过程，包括抗氧化、抗炎症、抗菌和抗微生物等作用。大量的临床研究和流行病学数据表明，植物的多酚可以延缓某些癌症的蔓延，降低心血管疾病神经衰退、糖尿病或者是骨质疏松症的风险，这也表明他们对人类的化学防护和抗癌替代物上具有潜在的作用。 然而，多酚在体外所表现出的有效浓度常常比体内测得的浓度要高一个数量级。保健食品的有效性取决于它的活性因子生物活性的维持程度。这是一个很大的挑战，因为只有少量的分子在经过口服后还能保持活性，这是因为他们在胃部停留的时间较短，以及在肠道中的渗透率和溶解度较低，同时在食品加工和储藏过程中（温度、氧气、光）或者是胃肠道系统不稳定。这些种种都了营养因子包括多酚物质的活性和潜在的健康作用。因此，这些化合

物的输送需要生产一种配方或者进行加工以提供机制保护使其能够保持活性分子的形式直到被消化和到达生物体中的靶器官。一些来自不同植物的主要的多酚物质它们的物理化学性质和食品性质在表一中有列出来，这也看出它们有限的稳定性和溶解性。另外一个多酚物质不利的性质是它们潜在的不愉快的口味，例如涩味，这在加入到食品中前需要进行掩饰的。 对游离多酚进行包埋的技术可以克服它们不稳定性的缺陷，坚定不愉快的口感和风味，同时还能改善它们的生物活性和在体内和体外的半衰期。近年来已经有部分的综述对食品或者食品因子的包埋进行论述。这篇综述将集中于已被广泛应用的多酚物质的包埋，探讨他们的有效性、种类、发展以及趋势。

喷雾干燥

喷雾干燥的包埋方法自20世纪50年代末就已经应用在食品工业中。因为喷雾干燥是一种经济、灵活、可连续性操作的,同时它得到的粒子有较好的性质，因此它在食品工业中是最广泛应用的微包埋技术，尤其是在制备干燥、稳定的食品添加剂和风味。为了达到包埋的目的，修饰过的淀粉、麦芽糖糊精、胶以及其他的物质都通过水化被用于壁材。被用于包埋的芯材与壁材必须是均质后与壁材混合。混合物再加入到喷雾干燥器中通过喷嘴进行雾化。热空气接触到雾化材料后，水分就会被蒸发掉。胶囊掉到干燥器底部后就会被收集起来。喷雾干燥后得到的粒子一般都是球状的，平均粒径范围在10-100μm(图2)。 喷雾干燥的一个性因素就是可利用的壁材是有限的，这是因为壁材在水中必须有一定的溶解度。麦芽糖糊精被广泛应用于包埋风味物质，同时它也用于多酚物质的包埋。用乙醇提取黑胡萝卜中高含量的花青素，再利用喷雾干燥的方法，麦芽糖糊精作为载体和壁材。入口时的空气温度过高会导致花青素的大量损失，20-21DE的麦芽糖糊精在经过干燥后能得到较高含量的花青素粉末。麦芽糖糊精同时也能与阿拉伯胶混合作为壁材。60%的麦芽糖糊精和40%的阿拉伯胶混合物已经被应用于从葡萄种子中提取的前花青素的包埋。芯材和包材的比例为30：70w/w,混合物的浓度为20%w/v.包埋率能达到88.84%，同时在干燥过程中前花青素能保持不变性。产品的稳定性通过喷雾干燥也能得到有效改善。 壳聚糖在通过喷雾干燥提取橄榄叶中的物质（OLE）中也被作为壁材。多酚的荷载率是27%，同时荷载了OLE的微球一般都有一个较为平坦的表面形态。傅立叶红外光谱的结果也表明壳聚糖微球里大多数的OLE都是被包裹在壳聚糖矩形阵里面的。Chiou and Langrish (2007)介绍了柑橘水果纤维可以作为包埋介质应用在喷雾干燥具有生物活性的Hibiscus sabdariffa L的提取。在Hibiscus sabdariffa L中提取的主要生物活性物质是多酚，或者更多的是花青素混合物。纤维中的生物活性材料并不会明显的改变产品的大小和形状。这样的结果说明天然的水果纤维可能可以作为潜在的喷雾干燥粘性材料的替代载体。这样的包埋过程将两种物质（纤维和多酚）结合到了一种多用途的功能性食品中，创造出了一种新型的营养食品，它适用于多种功能食品的加工过程。 近段时间以来，人们开始研究胶体二氧化硅助干剂，麦芽糖糊精和淀粉对大豆提取喷雾干燥的影响。最后得到的产品在添加了胶体二氧化硅后，其多酚物质的含量减少量较小，同时其抗氧化活性也没有明显的减弱，这表明正确选择干燥助剂对于保证最终的产品的稳定性和质量是十分重要的。这样的结果同样也说明入口空气温度对于干燥提取物中的多酚物质、蛋白质和染料木黄酮的总量是有明显影响的。另外一种成功应用于包埋多酚物质的壁材是蛋白-油脂（酪蛋白酸钠-大豆卵磷脂-）乳液，这种技术也被应用于葡萄籽提取物、苹果多酚提取物和橄榄叶提取物的喷雾干燥中。光学显微镜和粒径分布分析表明包埋粒子均有球型形态和均一的粒径分布。自由基清除活性研究表明通过喷雾干燥后得到的包埋物的抗氧化活性有明显的改善。

凝聚沉淀

沉淀凝聚得到的微型胶囊就是一种或多种凝胶与初始溶液相分离后，悬浮液或者乳化液中的活性物质凝聚，被包埋。凝聚包埋可以仅通过简单的凝胶溶液形成，例如明胶，或者是通过一个较为复杂的过程，例如明胶和阿拉伯胶。复杂的凝聚常常是形成无定形结构（图2），同时这也是一种成本较高的包埋食品因子的包埋技术。然而，这样的过程应该考虑到它可能提供的潜在的价值，特别是对于高价值、不稳定的功能性因子，例如多酚物质的包埋。 巴拉圭茶提取物（包含62.11±1.16 mg的没食子酸）已经被包埋于两种不同的体系：海藻酸钙和壳聚糖-海藻酸钙。在海藻酸微珠中能得到较高的活性物质的荷载率（＞85%），而在壳聚糖中的荷载率则较低（大约50%），这是应为活性物质在渗透进入壳聚糖过程中会有所损失。多酚物质可以被保留在壳聚糖-海藻酸钙的薄膜中，但是在水中最大释放量在壳聚糖包埋微珠中所需的时间比壳聚糖-海藻酸钙微珠中的短。这样的结果表明壁材会影响巴拉圭茶天然抗氧化物的释放。

明胶是一种包含许多甘氨酸、脯氨酸和4-羟基脯氨酸残基的蛋白质。一种新型的蛋白/多酚微胶囊体在利用层叠层的装备方法已经得到生产，它用到了（—）-儿茶素和明胶（A类）。第一层是明胶层包裹在MnCO3的微核上，然后在通过将儿茶素溶液添加到明胶包裹的微粒中形成儿茶素层。将MnCO3微核溶解于EDTA溶液中形成稳定的胶囊(Gel A/EGCG)4。蛋白/多酚薄膜材料中儿茶素的含量高达30%w/w,同时儿茶素在层叠层式的结构中能够保留其抗氧化活性。

葡聚糖是一种多糖，同时也是一种热敏性凝胶剂，它的凝胶过程是受到分子量和浓度的影响的。在将葡聚糖水溶液从80℃冷却到室温的过程中，新的网络结构形成。这主要是通过连接的链段与聚合的位接点相互作用形成的。黑加仑提取物已经被包埋在葡聚糖中，这通过简单的与热分散的葡聚糖凝胶进行搅拌，再冷却并切成方块状或者是滴入油中形成珠粒的方式实现的。73-79%的花青素胶囊的复原主要是通过用电炉加热凝胶矩阵使之脱水。使用同样的干燥过程，方块状的胶块花青素释放率要大于液滴状的胶块。包埋的花青素在作为自由基清除剂上表现出些许的差异，主要表现是随时间变化稳定性的下降。

其他的沉淀凝聚包埋系统也同样有进行研究，例如醇溶蛋白、肝磷脂/明胶、卡拉胶、大豆蛋白、聚乙烯醇、明胶/羧甲基纤维素、β-乳球蛋白/阿拉伯树胶，和瓜尔胶/葡聚糖。然而，在这些研究中的大多数芯材都主要是精油而不是多酚物质。 油脂

油脂是由剑桥大学的Bangham以及他的合作同伴在1965年首次提出的。它们是一种胶体型的粒子，由油脂双分子层包埋着溶液空间的薄膜系统组成（图2）。由于油脂相和溶液相的存在，油脂可以利用于截留、传递和释放水溶液、油溶物质和两亲材料。油脂和纳米油脂粒的形成的机制主要是磷脂和水分子之间的亲水-疏水相互作用。这种方法的优点在于能够控制芯材的释放以及将它们在一定的时间传送到目的地。具有生物活性的替代物包埋于油脂后能够保护其不受胃肠道的消化干扰，同时在胃肠道系统中能够达到一定的吸收率，这就能够增加其生物活性和生物利用率。

生产油脂的方法还有很多，同时有大量的书籍和出版的综述都有论述许多生产技术的细节。大量的油脂技也都被应用于包埋多酚物质中。

Fan, Xu, Xia, and Zhang (2007)对于包埋红景天苷的五种不同的油脂包埋方法进行了比较——薄膜蒸发法，声波降解法，反相蒸发法，融化法，冻融法。通过薄膜蒸发法可以得到多层的囊泡，大的单层囊泡可以通过反相蒸发获取，而小的单层囊泡则可以通过超声处理或者挤压技术获得。用冻融的方法可以得到特定的冻融多层囊泡产物。油脂先通过冻融的方法，再经过薄膜蒸发，最后用反向蒸发的方法可以达到最高的包载率，而加热和超声处理的包载

率最低。红景天苷的包埋能力受包埋率、平均粒径、油脂的z potential of liposomes 的影响。通过超声处理、加热和反向蒸发得到的油脂系统表现出更好的分散性。包埋了红景天苷的油脂颗粒在粒径上增大速度比没包埋红景天苷的油脂粒要慢，这说明红景天苷在抑制油脂聚集和融化上起着重要作用。Fan et al. (2007)论述这种不同可能是因为由不同方法制备得到不同形态的油脂导致的。

芯材的性质是另外一种影响油脂包埋率的因素。被包埋在油脂中的（+）-儿茶素和（—）-表儿茶素的同分异构体表现出相似的包埋率和释放率。然而，另外一种儿茶素（—）-表没食子儿茶素-3-没食子酸盐（EGCG）据述在同样的油脂系统中具有更高的包埋率。EGCG包含一个没食子酰基，因此具有较好的亲油性。所以当EGCG在油脂双分子层中可能更稳定，包埋率更高。

通过在水合溶液中添加15%的乙醇溶液可以增加油脂的包埋率。因此，包埋在油脂中的芯材EGCG表现出了近100%的包埋率，而在常规油脂中的包埋率只有84.6%。这也说明了磷脂的乙醇溶液对于亲水和亲油活性物质都具有较高的包埋率。在乙醇中制得的油脂粒具有相对较小的粒径为378.2nm。之后再添加的牛磺胆酸钠能显著将粒径提高至378.2nm。对比自由状态下，添加了乙醇和牛磺胆酸钠的油脂包埋EGCG颗粒在基础癌细胞中的活性沉淀增加了20倍。通过这种配方得到的较大胶囊粒径表明这种配方是导致其增大的主要因素。已有大量的研究者论述了油脂能够增强多酚物质的生物活性和生物利用率的事实。姜黄色素是一般的印度香料姜黄素中的主要姜黄类化合物。它表现出抗HIV,抗肿瘤，抗氧化，抗炎症等活性。然而，姜黄色素口服后经过胃肠道系统后消化率极低，这是因为它的水溶性较差以及在胃肠道中对于碱性或高PH环境下的稳定性较低。为了提高姜黄色素的生物利用率和食品功能，我们可以利用商业可用卵磷脂和姜黄色素通过微射流制备油脂包埋姜黄色素的粒子。得到的包埋粒子主要有单层的囊泡组成，粒径大约为263nm，包埋率能达到68.0%。对比姜黄色素的其他形式，油脂包埋姜黄素具有较快和较好的吸收率。这样的结果也说明了姜黄色素通过油脂包埋后可以提高胃肠道中的吸收，同时对比原先的姜黄色素，油脂包裹能使其抗氧化性显著的提高。另外一个已经得到报道的例子是从以2：1的鸡蛋磷脂酰胆碱和胆固醇中制取的槲皮素。它所得到的油脂粒径大约为200nm，具有负电性的表面电荷，其包埋率大约在60%-80%。所有常规的槲皮素油脂粒都表现出了抗抑郁和提高认知能力的作用。对比口服槲皮素（300mg/kg 人体重量/天），在鼻腔内的槲皮素油脂粒在较低的剂量（20μg/kg 人体重/天）下就能达到较高的吸收率。这样的结果说明由鼻腔输送油脂粒的槲皮素到大脑的话既能够减低剂量，这样也能够降低槲皮素潜在的一些毒性。 包埋白藜芦醇的修饰性油脂系统正处于研究阶段，这里包埋的粒子被称为“听觉活性油脂球”（AALs）或者“微气泡”。这里油脂的制备是通过将溶解的大豆卵磷脂、胆固醇、辅助乳化剂和白藜芦醇溶解到氯仿-乙醇中制得的。将有机溶剂蒸发再复水后，利用椰子油和全氟化碳稳定剂就能形成AALs。AALs的优点在于它能够达到较高的荷载率（＞90%）和较小的粒径（平均直径大约在300nm左右），同时达到可接受的安全水平，持续的芯材释放率和对超声处理灵敏度较高。AALSs对超声处理的灵敏度是非常有用的，这是因为它们具备潜力成为一个“魔术球”用于将芯材传输到人体的准确位置，而输送的位置可以用超声能得到确定。

内含物包封

分子内含物一般是通过用环糊精（CDs）作为包材制得。CDs是由淀粉分离提取得到的天然组分，一般是由六到八个葡萄糖残基通过α（1-4）糖苷键连接成为圆柱形结构，通常命名为α-，β-和γ-环糊精，其中β-环糊精的应用较广。环糊精分子的末端部分是亲水的，而中间部分则是疏水的。这样的结构特点就使得CDs能够将少量的极性分子（例如精油）

通过疏水交互作用包埋到非极性的中间区域。

利用CDs包埋多酚的一个优点在于它能够改善它们的水溶性，特别是对于一些水溶性较低的植物化学物质。橙皮素和橙皮苷包埋到（2-羟基-丙基）-β-环糊精（HP-β-CD），白藜芦醇包埋到β-CD和麦芽糖-β-CDs，橄榄叶提取物包埋到β-CD，槲皮素和杨梅素包埋到HP-β-CD，麦芽糖-β-CDs和β-CDs，山奈酚，槲皮素和杨梅素包埋到HP-β-CD，3-羟基黄铜，桑色素和槲皮素包埋到α-和β-CDs，芦丁包埋到β-CD等都已经被研究，同时它们的水溶性通过内含物包埋得到改善的性质也得到了研究。另外，它们的抗氧化活性在这些CDs包埋体系中均得到提高。内含化合物抗氧化效力的提高可能是因为自由基能够保护多酚使之不能快速氧化，这也能解释成是因为自由基在生物体中部分的溶解性增加。

CDs内部的包埋力受芯材的影响。一般来讲，疏水性越强，分子越小，CDs的结合力越强。举例来讲，对于与CDs结合力，橙皮素比橙皮苷的结合力更强，3-OH-F比桑色素和槲皮素的结合力更强。另一方面，对于同种芯材，不同的壁材也会影响其包埋能力。例如，一系列对于不同CD变异体包埋姜黄色素的研究已经证明了这个道理。HP-β-CD对于姜黄色素具有最高的包埋能力已得到证实。对于芯材槲皮素和杨梅素，与CDs的结合力是HP-β-CD>麦芽糖-β-CDs>β-CDs，这表明修饰后的环糊精结合力较强。

为了说明多酚-CD内含复合物的结构特征，我们应用了一些先进的分析仪器。芦丁和β-CD复合物的空间构型利用核磁共振和分子模型进行模拟已被提出，模型显示芦丁键合的位置是一个单环状的芦丁分子进入β-CD腔体的浅层位置，形成1:1型的内含复合物。这样的结构可以通过圆二色谱和核磁共振氢谱得到确定。阿魏酸和α-CD的内含复合物结构通过转动框架欧沃豪斯效应增强光谱学已得到分析。基于这样的技术和模拟，阿魏酸在α-CD的亲脂性内部的嵌入段包含了-COOH和α，β-不饱键和部分芳香性部分，阿魏酸的苯酚和甲氧键位于较宽的边界平面上。这样的包裹结构增加了阿魏酸的相稳定性，减缓了阿魏酸的释放速度，同时也能提供对抗太阳辐射的安全性和长效性的保护，因此能够应用在化妆品中(Anselmi et al., 2008)。

除了环糊精外，其它的生物高分子也都被应用于包裹多酚物质的分子材料，例如用疏水性的变性淀粉（HMS）来包埋姜黄色素(Yu & Huang, 2010)。这样复合型的姜黄色素表现出的溶解度比之前高约1670倍，这也说明了姜黄色素和疏水变性淀粉发生了疏水相互作用和氢键的结合。在体外试验中，被包埋的姜黄色素表现出了比自由状态下更强的抗癌活性。

共结晶

共结晶的包埋过程就是将蔗糖的晶体结构由有序性转变成不规则的块状晶体结构，这样就能形成一个多孔的晶格使得二级活性物质能够被包埋在晶格中(Chen,Veiga, & Rizzuto, 1988)。过饱和蔗糖糖浆在高温（大约120℃）和低湿度（95-97Brix）下会自发的结晶。如果在这个时候加入二级活性物质，自发结晶过程就会使得二级活性物质被微晶体中的细孔所包埋（图二），这样的孔径一般小于30μm。晶体的优点在于它能提高包埋物质的溶解性、湿润度、均匀性、分散性、水化程度、防凝固性、稳定性和流动性。另外一个优点还在于芯材以流体的形态能够在不需要额外干燥处理自发转化为干燥的粉末，同时产品因为其块状结构能够直接得到药片形态，这就对糖果和制药工业提供了最重要的优势(Desai & Park, 2005)。 Deladino, Anbinder, Navarro, and Martino (2007) 发表了包含咖啡酸衍生物和黄酮类物质的巴拉圭茶提取物的包埋方法，它主要通过过饱和蔗糖溶液的结晶方法。这样得到的结晶产品有典型的束型块状结构，有多孔隙，蔗糖晶体粒径在2-30μm左右。一个有着整齐边缘的网状结构外层包裹着晶体表面。通过差示扫描量热法、X射线衍射和扫描电镜确定了其微观结构。巴拉圭茶提取物共结晶后使它由粘合材料变为非粘合性的材料，同时在不影响其高溶解性的情况下显著地降低了其吸湿性，这说明共结晶可以用于保存和控制巴拉圭茶提取物用于

今后食品生产的替代品。现今已经有相关报道关于共结晶处理的应用。

微胶囊包埋

微胶囊包埋就是形成粒径在1-1000nm的活性荷载粒子。微胶囊是所有纳米粒子和纳米胶南的总称。纳米粒子有矩形的结构。活性物质可能被吸附在粒子的球形表面或者包埋在粒子中。纳米胶囊是一个多孔系统，活性物质会被包埋在由流体组成的核心和高分子膜形成的外壁的孔内（图二）。活性物质通常会被内部核心所溶解但也可能会被胶囊表面吸收。因此人们提出任何靶物质与高分子复合物结合后形成的纳米粒子就称为微胶南包埋技术。对比于其他的微米级粒子来说，纳米粒子能够得到更大的表面积，同时由于芯材较大的界面吸附作用可以提高溶解度，提高生物活性，改善控释性质，这就能更精确的控制芯材到达的位置。目前已经有多项技术被应用于多酚物质纳米微粒的制备中。

Barras et al. (2009) 论述了用反相技术荷载槲皮素和EGCG得到油脂纳米胶囊的过程。简单来讲，就是在制备前先将活性物质混合于油相中。之后将大豆卵磷脂、表面活性剂、NaCl和蒸馏水混合再加热形成油包水型乳液。将混合物冷却后，加入蒸馏的冷水（0℃），再搅拌形成水包油型的纳米胶囊。这种方法的优点在于粒子的平均粒径可作为其复合物的性质，这意味着粒子的大小粒径可以根据配方设计进行制备。具有较高荷载率的槲皮素包埋粒子在粒径为100条件下可增加它的表面水溶性。包埋的槲皮素和(-)-EGCG对比游离状稳定性得到提高。

纳米沉淀法技术已经被应用于姜黄色素的制备中，利用的是PLGA和稳定剂聚乙二醇。纳米沉淀技术主要包括三个步骤：第一，先将目标活性物质和高分子物质混合于一种有机溶剂中；第二，再将这种混合物逐滴地添加到加有表面活性剂的水溶液中；第三，将得到的纳米粒子分散体系进行真空蒸发以除去有机溶剂，再通过离心或者过滤得到粒子。对于得到的荷载姜黄色素纳米微粒，文章表明其包埋率可达到97.5%，离子半径大约为80.9nm，这也增强了其细胞摄入量，增强了体外生物活性，而体内生物活性对比游离态的姜黄色素也有所增强。而对于荷载槲皮素纳米粒子的制备也同样用到的是一种相似的技术，得到的粒径大约为<85nm，包埋率超过99%。槲皮素的包埋活性处于一种非定型状态，它与荷载物间是以氢键进行结合的。纳米粒子的释放率对比纯活性物质要高出74倍，同时具有更高的抗氧化活性。 以乳液-分散系-蒸发为原理的方法已经被应用于PLGA包埋鞣花酸的纳米微粒制备中，其中用聚乙二醇400（PEG）作为助溶剂。Didodecyldimethylammomium bromide（DMAB）和聚乙烯乙醇均可作为稳定剂，与壳聚糖结合后也被用于作为稳定剂使用。这项技术的基础如下：搅拌 EA-PLGA-PEG 400的混合物得到分散的溶液，其中大小不一的液滴会与连续相达到一种平衡，当稳定剂被较大的界面吸收时，就会得到第一乳液状态；然后通过均质就能得到粒径分布相同的小液滴；随后加入水和加热处理就会破坏这种平衡，导致有机溶液分散到水相中，最终脱离这个体系，得到的是只有高分子和活性物质组成的非常小的粒子。EA在PH为7.4的磷酸缓冲溶液条件下从纳米粒子中的释放速度非常快，之后就达到一个减慢的稳定释放期。一项小鼠原位肠道渗透研究表明用PVA包埋活性物质得到的纳米颗粒对比纯活性物质更容易被人体吸收，其中PVA-CS混合物和DMAB作为稳定剂。

用两亲性的共聚物mPEG-PCL包埋白藜芦醇，其活性物质的荷载率达到19.4±2.4%，包埋率为>90%。用mPEG-PCL制备的纳米颗粒由一个亲水部分和一个疏水部分组成，这就使得所需荷载的活性物质能够通过自组装的形式形成纳米级的球形结构，同时保证了亲水的外壳和疏水核的结构。用这种方法就能使得脂溶性的活性物质被包埋在纳米粒子的疏水核中，而亲水外壳这可起到在体系中的稳定作用。而其他脂溶性的活性物质也能够被结合入这个纳米体系中以增强其生物活性。

儿茶素通过一种简单的离子型凝胶法已被成功地包埋在壳聚糖-三聚磷酸盐（CS-TPP）制

得纳米粒子。通过控制壳聚糖分子团关键的制备参数，壳聚糖的浓度，以及壳聚糖-三聚磷酸盐的比例，再将含有儿茶素的新制备壳聚糖溶液加入三磷酸盐溶液中时，就会自发生成所需的壳聚糖-三磷酸盐纳米粒子。与这种方法类似，一种相对复杂的方法已被应用于包埋没食子儿茶素，鞣酸，姜黄色素和茶黄素。首先，用两部反溶剂法制备凝胶纳米粒子。这些粒子通过叠层聚集法包埋入聚合高分子电解质中。最后，多酚物质在一定的PH值下通过吸附包埋到制备好的纳米粒子中。纳米粒子吸附多酚物质取决于分子的化学性质。具有较高分子量和较多酚羟基的多酚更易被吸附。而茶黄素，研究当中具有较高分子量的多酚被吸附的量等同于大多数的纳米固体材料的70%。而鞣酸和没食子儿茶素的荷载率则非常的低，几乎可以忽略。

冷冻干燥

冷冻干燥亦被称为冻干法或者冻干，它是一种被应用于几乎所有热敏性材料和芳香物的处理方法。冷冻干燥的原理就是通过将材料进行冷冻，降低周围的压力并加热到足够温度，使得材料中冰晶直接由固相升华为气相。通过冷冻干燥达到包埋效果是因为芯材在矩阵溶液中均质化然后被冻干，这常常形成了不定型结构（图二）。除去需要较长的脱水期，冷冻干燥是一种包埋水溶性精油和天然芳香物以及药物的较为简单的技术。对包含花青素和麦芽糖糊精DE20的果渣进行冷冻干燥后能够使之在50℃/0.5水分活度的储存环境下维持稳定的货架期达到两个月。这段时间Laine, Kylli, Heinonen, and Jouppila (2008)等人通过冷冻干燥技术利用麦芽糖糊精DE5-8和DE18.5作为壁材包买了富含酚类物质的云莓提取物。用微胶囊包埋云莓提取物能够在储存期间更好的保护酚类物质，同时抗氧化活性也能维持或者是增强。 然而，也有证据说明冷冻干燥包埋技术不能改善稳定性和生物活性。芙蓉花青素提取物通过冷冻干燥包埋于直链淀粉，当样品储存在较高相对湿度下（aw>0.75），游离的花青素的降解速度比直链淀粉-花青素共冻干材料要快大约1.5-1.8倍。显然，这并不是明显的差异。而且，游离态和共冻干的直链淀粉，芙蓉花青素在储存过程中都表现出较好的抗激反应，在它们两个中没有观察到显著的差异，这也就说明如果芙蓉花青素提取物在冻干过程中的包埋是不必要的。

表一，主要的多酚，来源及它们的性质 多酚分组 花青素 举例 来源 性质 天然色素，对氧气、温度、PH、光、水溶性具有较高敏感度 对氧气、PH、光、具有较高敏感度；微溶于水；有苦涩味 对氧气、PH、光具有较高敏感度；苷元微溶于水；苷溶于水 对氧气、PH、光具有较高敏感度；苷元微溶于水；苷溶于水 对碱性PH敏感；有苦涩味，豆香味；可溶花青素、花翠素（飞燕草水果、花 苷元）、锦葵色素、花葵素、芍药素、配基及它们的糖苷 儿茶酚、表儿茶酸、没食子儿茶素、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸 陈皮素、橘皮苷、高圣草素、柚皮素、柚皮苷 槲皮素和它们的多糖苷；山奈酚；杨梅酮 大豆苷元，染料木素，大豆黄素 茶 儿茶素 黄烷酮 柑橘 黄酮醇 水果或者蔬菜 异黄酮 大豆、花生 于水 黄酮 芹菜素、木犀草素、红橘黄酮 水果、蔬菜 天然色素；对氧气、PH敏感；苷元微溶于水；苷可溶于水 对氧气、温度、PH、光具有较高敏感度；大多数可溶于水 对氧气、PH敏感 羟基苯甲酸 没食子酸、邻羟基苯甲酸、浆果、茶、小麦 香草酸 咖啡酸、阿魏酸、P-香豆酸、芥子酸 松脂素 水果、燕麦、大米 羟基肉桂酸 木脂素 亚麻籽、芝麻、蔬菜 在一般条件下相对稳定；有不愉快气味；可溶于水 茶、浆果、葡萄酒、巧克力 对高温和氧气敏感；有苦涩味、可溶于水 单宁（前花青素） 酵母包埋

用酵母细胞作为壁材包埋挥发性油和风味物质已被证明是一种低成本，高效的加工过程。酵母包埋取决于酵母细胞，它允许活性物质在细胞间活动时能够自由地通过细胞壁和细胞膜（图二）。用酵母细胞包埋可以通过特定的温度和时间使细胞壁和细胞膜控制活性物质的扩散，在预先配置好的溶液中，通过酵母细胞的细胞壁保护液体活性成分不被蒸发，排出，氧化或被光照射。这项技术已经被专门用来包埋小粒的亲油性分子，例如精油。

酵母细胞经过质壁分离的前处理后能够吸收和保持水溶性风味成分。这项技术已经被应用在水溶性的多酚物质包埋上。用5%的氯化钠在℃下处理24h，使之自溶后，酵母细胞就能被用于包埋绿原酸中水溶性的多酚物质，包埋率能达到12.6%。用酵母包埋绿原酸在湿润和热应力的条件下仍旧保持稳定状态，释放效率并没有显著的下降，表明酵母细胞能够防止绿原酸的异变。这项技术的另外一个优势在于，在加工过程中，除了水、酵母和芯材外不需要添加任何其他的物质，这就能够保证在食品工业中的安全性。 表二，包埋多酚物质的技术 包埋技术 喷雾干燥 壁材：麦芽糖糊精 麦芽糖糊精和阿拉伯胶 壳聚糖 柑橘浆果纤维 胶体二氧化硅，麦芽糖糊精和淀粉 络蛋白酸钠-大豆卵磷脂 凝聚沉淀 壁材：藻酸钙和藻酸钙-壳聚糖 明胶（A类） 葡聚糖 巴拉圭茶提取物 EGCG 黑胡萝卜素 Deladino, Anbinder, Navarro, & Martino, 2008 Shutava et al., 2009a Xiong et al., 2006 多酚 黑胡萝卜素提取物 前花青素 橄榄叶提取物 芙蓉 玫瑰茄 L 提取物 大豆提取物 葡萄籽提取物，苹果多酚提取物和橄榄叶提取物 参考文献 Ersus & Yurdagel, 2007 Zhang et al., 2007 Kosaraju et al., 2006 Chiou & Langrish, 2007 Georgetti et al., 2008 Kosaraju et al., 2008 油脂 特定的方法：薄膜蒸发，超声处理，反相蒸发，熔融，冷冻溶解 薄膜蒸发 微射流处理 油脂薄膜成型和挤压处理 薄膜蒸发和超声处理 内含物包封 HP-β-CD β-CD和麦芽糖基-β-CDs β-CD HP-β-CD，麦芽糖基-β-CDs和β-CDs HP-β-CD α-和β-CDs β-CD α-CD 疏水性变性淀粉 共结晶 冷冻干燥 壁材：麦芽糖糊精 DE20 花青素 Delgado-Vargas et al., 2000 Laine et al., 2008 红景天苷 Fan et al., 2007 （+）-儿茶素，(-)-表儿茶素，EGCG 姜黄色素 槲皮素 白藜芦醇 橙皮素和橘皮苷 白藜芦醇 橄榄叶提取物（富含橄榄苦苷） 槲皮素和杨梅酮 山奈酚，槲皮素和杨梅酮 3-羟基黄酮、桑色素和槲皮素 芦丁 阿魏酸 姜黄色素 Fang, Hwang, Huang, & Fang C.-C, 2006a Takahashi et al., 2009 Priprem et al., 2008 Fan et al., 2007 Tommasini et al., 2005 Lucas-Abella´n et al., 2007 Mourtzinos et al., 2007 Lucas-Abella´n et al., 2008 Mercader-Ros et al., 2010 Calabro` et al., 2004 Ding et al., 2003 Tomren et al., 2007 Lucas-Abella´n et al., 2008 麦芽糖糊精 DE 5-8和DE 云莓提取物 18.5 支链淀粉 纳米包埋 特定方法：反相技术 纳米沉淀法 纳米沉淀法 乳液-分散系-蒸发 两亲性共聚物 离子转移凝胶 吸附制备纳米胶囊 酵母细胞 芙蓉花青素 槲皮素和EGCG 姜黄色素 槲皮素 鞣花酸 白藜芦醇 茶叶中的儿茶素 EGCG,单宁酸，姜黄色素和茶黄色 绿原酸 咖啡酸 茶叶提取物 Gradinaru et al., 2003 Barras et al., 2009 Anand et al., 2010 Wu et al., 2008 Bala et al., 2006 Shao et al., 2009 Hu et al., 2008 Shutava et al., 2009b 乳液 体系：Tween 20-BSA-Fe(III)-葵花油水包油型乳液 Tween 20-BSA-葵花油水包油型乳液 Shi et al., 2007 Almajano et al., 2007 Almajano et al., 2008 Tween 20-磷酸盐缓冲液-橄榄油水包油型乳液 没食子酸，儿茶素，槲皮素 Di Mattia et al., 2009 乳液包埋

乳液工艺一般应用于包埋水溶液中的生物活性物质，它可以在流体状态下直接使用或者在乳化后直接形成粉末（例如通过喷雾、滚筒或者冷冻干燥）。因此它是包埋加工工艺的一种。一般来说，乳液包含至少两种不相混的溶液，通常是油和水，其中的一种液体会以小球型液滴分散到另外一种液体中。特别的是，食品系统中液滴的粒径范围是0.1μm-1μm。乳液可以根据油和水相的空间结构来进行分类。油滴分散在水相中的体系称为水包油型乳液，而水滴分散在油相中的体系称为油包水型乳液。除了简单的水包油型和油包水型体系，还有许多其它的多项体系存在，例如O/W/O型，或者W/O/W型。为了得到一种动力学稳定的溶液，乳化剂和乳化助剂等稳定剂通常都会被加入到乳液系统中。Augustin and Hemar (2009), Flanagan and Singh (2006) and McClements et al. 等人对这项技术在运送食品成分和营养物质上的应用做了全面的概述。

一项名为“功能性乳液”的美国专利是关于将多酚物质溶解在乙醇（聚甘油油酸酯）中，然后再与蔬菜油搅拌均质，或者是乳化，就会得到E/O型或者E/O/W型的乳液。这些乳液可以作为多酚物质的传输系统被应用于制药、营养或者是食品工业中。当然，这些多酚物质一般都是不溶或者难溶于水和油相，所以这些乳液一个明显的优势在于他们能都够含有较高浓度的多酚物质。近年来许多关于多酚乳液的研究已经专注于降低油的氧化和增加油的稳定性。在其中的一项研究中，将Tween 20溶解到含有冻干了的茶水和牛血清白蛋白的水溶液中后，再在冷水浴中将葵花油（已除去生育酚）逐滴加入，再超声五分钟。包含有茶叶提取物的油包水型乳液表现出了较强的抑制油氧化的抗氧化活性。由相同研究小组利用相似的方法制得的油包水型乳液包含了作为抗氧化剂的咖啡酸和作为助氧化剂离子的三价铁，同样有显著的咖啡酸抗氧化性。然而，在油包水型的乳液中使用不同的多酚物质，它们的抗氧化活性表现出不同的特征。在Tween 20-磷酸盐缓冲液-橄榄油乳液体系中，没食子酸能够稳定胶体的性质，特别是物理稳定性，使得二级氧化作用活性较低。儿茶素表现出界面定位效应，这也反映了初级氧化作用的增强和二级氧化作用的抑制。槲皮素在液相中较难区分，同时也不能在双相体系中减缓自动氧化作用。这些结果表明不仅极性能够影响多酚物质防止油脂在乳液中自动氧化的作用，抗氧化活性也能够影响这种作用。

总结和展望

大量的工作后在这篇综述中总结了对多酚物质的包埋。通过不同的包埋加工制得的胶囊的性质在图二中有说明，同时也说明了通过这些技术能够得到不同的包埋形态。在这篇文章中所有的汇报和总结都是从2000年开始进行的，其中的研究和相关的报道都是近年来这门学科在全球的热点。在这篇文献中已经很明显的论述了用包埋的方法取代游离的多酚能够改善多酚物质在体内和体外的稳定性和生物活性，同时能够优化它们的路径。尽管应用到其他化学领域的包埋技术已经被应用于包埋多酚物质，仍旧有一些技术没能应用到这种特殊的植物化学物，包括喷雾冷却技术，漩涡离心排挤法，挤压和流化床技术等。然而，这并不意味着这些技术并不适用于多酚物质的包埋。

因为现在还缺乏直接的证据证明多酚物质能够对预防和质量人类疾病有作用，大多数多酚包埋颗粒都被分类为“功能食品”或者“营养品”，这也就了他们的潜在市场的发展。在食品级的产品中，成本对于他们的工业化生产是非常重要的因素。用酵母包埋绿原酸就是应用低成本达到高产量成功的例子。将来对于多酚物质的包埋可能集中在传递和共包埋法的潜在应用上，共包埋法就是将两种或者以上的生物活性因子结合在一起发生协同作用。我们

可以预见的是，在未来的十几年内，随着我们对多酚物质对人体健康的益处的理解的加深，加工技术的改进，对于脆弱保健品的稳定方法，通过新方法来进行特殊定位的载体发展，包埋多酚物质将会对于增加功能性食品甚至是药品的效力起到重要作用。 摘要

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