燕麦源仿生大胶囊的层级交联多糖基质构建及其控释性能研究

本研究创新性地通过离子配位(SC-1:海藻酸钙)、聚电解质复合(SC-2:壳聚糖-TPP)及杂化交联(SC-3:壳聚糖/海藻酸钙双层)三种机制，构建了淀粉-蛋白共包裹的核壳结构微胶囊。该体系显著提升抗性淀粉(RS)含量（熟制品达3.96倍），通过SEM-CLSM-FTIR多模态表征证实20.1±2.3μm壳层厚度及增强氢键作用，其双层酶控门机制有效延缓淀粉溶胀(Δ19.36g/g)和消化速率(120min仍保持部分完整性)，为功能性低血糖指数食品开发提供新策略。

　　

Highlight亮点发现

通过多机制协同凝胶策略成功构建了具有程序化层级结构的核壳大胶囊。SC-3体系凭借双层交联机制（壳聚糖/海藻酸钙）展现出卓越性能：使抗性淀粉(RS)含量在熟制和生制品中分别提升至3.96倍和4.34倍，淀粉溶胀度(Δ19.36 g/g)和溶解度(Δ14.12%)显著降低。共聚焦显微镜(CLSM)揭示界面蛋白如同"分子胶水"般强化了核壳整合，而体外消化实验显示外层壳在60分钟开始解离，蛋白强化的淀粉核在120分钟仍保持部分完整性，有效促进慢消化淀粉(SDS)向RS转化。

Morphology and texture profile analysis of the oat-derived macrocapsules燕麦源大胶囊的形态与质构分析

新鲜制备的仿生大胶囊呈现光滑球形（直径1.32-1.52mm），烹饪后膨胀至1.60-1.88mm。SC-3因双层交联具有最大尺寸（3.37mg）。质地分析显示出色弹性（熟制胶囊弹性度0.796-0.947），这归因于海藻酸钙(alginate-Ca²⁺)与壳聚糖(chitosan)的协同作用。扫描电镜(SEM)证实壳层厚度为20.1±2.3μm，傅里叶红外光谱(FTIR)检测到增强的氢键网络——特别是SC-3在3285cm^-1处出现显著宽峰，暗示多糖-蛋白间形成了更稳定的三维网络。

Conclusion结论

本研究通过离子交联（海藻酸钙）、聚电解质复合（壳聚糖-TPP）及其协同作用，成功构建了三种燕麦淀粉大胶囊。以淀粉-蛋白复合物为核，分别封装于：1）单层海藻酸钙(SC-1)；2）壳聚糖-三聚磷酸钠(SC-2)；3）双层壳聚糖/海藻酸钙(SC-3)中。定量凝胶实验确定了最佳壳材浓度，其中SC-3的双层酶控门机制表现最优，为开发具有定制消化特性的功能食品提供了创新方案，同时提升了燕麦资源的附加值。