《LWT》：White, green and black tea (
Camellia sinensis (L.) Kuntze) spray-dried encapsulates as bioactive ingredients in vegan gummies
编辑推荐：
为解决如何从茶叶中高效提取并稳定递送生物活性化合物，以开发新型功能食品的难题，本研究系统探究了热水提取温度（70–100 °C）对三种茶叶浸出物中酚类物质、儿茶素组成及抗氧化活性的影响，并利用喷雾干燥技术制备了稳定的微胶囊粉。研究证实，80–90 °C提取可获得最高的总酚含量（TPC）和儿茶素水平，所得微胶囊粉能有效抑制乙酰胆碱酯酶（AChE），并将其以1%浓度成功应用于琼脂基素食软糖中，显著提升了产品的酚类含量和抗氧化能力，为开发具有潜在神经保护作用的功能性食品配料提供了新思路。
茶，作为源自中国的古老饮品，早已超越其文化符号的意义，在全球范围内因其丰富的多酚类物质而被广泛研究，其潜在的健康益处备受关注。然而，直接将茶汤应用于食品工业面临诸多挑战：其中的核心功效成分——如儿茶素，特别是表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）——对热、光、氧极为敏感，容易降解；同时，如何将这些水溶性的活性物质高效、稳定地整合到多样化的食品体系中，并评估其在特定生理靶点（如与认知功能相关的酶）上的生物活性，是开发茶基功能性食品的关键难题。这促使研究人员思考：能否通过优化传统的提取工艺，并结合现代食品加工技术，将茶的精华“锁”在更稳定、易用的形式中，从而创造新一代的健康食品配料？
为了回答上述问题，由Kamila Kulbat-Warycha、Aristeidis S. Tsagkaris、Dorota ?y?elewicz和Joanna Oracz组成的研究团队开展了一项系统的研究，并成功将研究成果发表在国际食品科学权威期刊《LWT - Food Science and Technology》上。他们的研究核心围绕一个连贯的技术链条展开：首先优化热水提取条件以最大化茶叶生物活性成分的得率；接着利用喷雾干燥技术将精选的提取物制成稳定的微胶囊粉末；随后在体外评估这些粉末对特定靶点酶（乙酰胆碱酯酶AChE和酪氨酸酶TYR）的抑制活性；最后，将最具潜力的微胶囊粉作为功能性成分，融入一款琼脂基的素食软糖中，验证其实际应用可行性。这项研究巧妙地将基础提取工艺、食品制造技术与生物活性评价相结合，为茶功能性配料的开发提供了从实验室到产品概念的完整范例。
主要技术方法概述
研究采用了经典的热水提取法，在70、80、90和100 °C下分别制备白茶、绿茶和黑茶的浸出物。利用超高效液相色谱-二极管阵列检测器（UHPLC-DAD）和福林-酚（Folin-Ciocalteu）等光谱法分析了浸出物及后续产物的酚类成分、甲基黄嘌呤含量、总酚含量（TPC）及总抗氧化能力（FRAP法）。选取总酚和EGCG含量最高的浸出物，与麦芽糊精以1:1比例混合后，进行喷雾干燥制备微胶囊粉。通过扫描电子显微镜（SEM）观察微胶囊形态，并测定其水分、水溶性等物化性质。采用体外酶抑制实验评估微胶囊粉对乙酰胆碱酯酶（AChE）和酪氨酸酶（TYR）的半数抑制浓度（IC50）。最后，将微胶囊粉以1%浓度加入以琼脂为凝胶基质的纯素软糖配方中，并测定软糖的TPC、抗氧化能力、水分活度、pH及色差等指标。
研究结果
3.1. 茶叶浸出物及封装提取物中生物活性化合物的UHPLC-DAD和分光光度分析
分析表明，三种茶汤中共鉴定出14种生物活性化合物，包括6种酚酸衍生物、8种儿茶素、1种黄酮醇（芦丁）和2种甲基黄嘌呤（咖啡因和可可碱）。其含量因茶类型和提取温度而异。结论：白茶在80°C时总儿茶素含量最高（539.2 mg/100 mL），EGC和EGCG是其主要成分。绿茶含有最高水平的EGC，且儿茶素谱在不同温度下较为稳定。黑茶的总儿茶素含量显著较低，但没食子酸浓度很高，这是其发酵（氧化）工艺的典型特征。总体上，80-90°C的提取温度最有利于获得高总酚含量和高抗氧化能力，但温度超过90°C可能导致部分表型儿茶素发生热降解或差向异构化。
基于上述结果，研究人员选择了总酚和儿茶素（尤其是EGCG）含量最高的浸出物（白茶：80和100°C；绿茶和黑茶：90和100°C）进行喷雾干燥微胶囊化。结论：所得微胶囊粉保留了较高的儿茶素含量，其中白茶微胶囊（80°C制备）的总儿茶素含量最高（185.89 mg/g）。黑茶微胶囊的没食子酸含量显著高于白茶和绿茶。咖啡因含量相对稳定（约27-36 mg/g）。喷雾干燥与麦芽糊精的联用技术能有效保存茶叶的生物活性成分。
3.2. 封装茶粉的酶抑制作用
针对乙酰胆碱酯酶（AChE，与神经退行性疾病相关），所有茶微胶囊粉均显示出抑制活性，其中100°C制备的黑茶微胶囊抑制效果最强（IC50= 3.3 mg/mL）。结论：相关性分析发现，微胶囊中咖啡因含量与对AChE的抑制强度（IC50值）呈中度负相关，即咖啡因含量越高，抑制AChE的效果可能越强，这为茶叶的潜在神经保护作用提供了基于咖啡因的机制解释。
针对酪氨酸酶（TYR，与黑色素合成相关），使用传统L-多巴（L-DOPA）底物检测时，茶微胶囊（尤其是没食子酸含量高的黑茶微胶囊）显示出很强的抑制效果。结论：然而，当使用L-多巴与MBTH（3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙）耦合的新检测方法时，这种剂量依赖的抑制效应消失。研究表明，没食子酸等强还原剂在L-多巴体系中可能通过还原反应中间体产生“假阳性”抑制信号，而非真正抑制TYR酶本身。因此，含有高浓度没食子酸的黑茶提取物应被视为抗黑化剂而非真正的TYR抑制剂。
3.3. 茶微胶囊的特性表征
结论：所得微胶囊粉水分含量低（约5%），水溶性高（>91 mg/mL），物理稳定性好。扫描电镜（SEM）显示，微胶囊大多呈球形，表面略有褶皱，粒径分布因茶类型和提取温度而异。颜色分析（CIE Lab*系统）能清晰区分不同茶种的微胶囊粉。
3.4. 软糖的理化特性
将1%的茶微胶囊粉加入纯素软糖后，与对照组相比，所有样品（尤其是添加白茶和绿茶微胶囊的）的总酚含量和抗氧化能力均显著提升。结论：添加茶微胶囊改变了软糖的理化性质，其中白茶微胶囊软糖的水分活度最低，可能更利于抑制微生物生长。所有软糖的pH值均呈酸性（2.85-2.93），能有效抑制病原细菌。颜色分析表明，添加黑茶微胶囊会导致软糖颜色明显变深（ΔE* > 3），而白茶和绿茶的影响则较细微。
研究结论与意义
本研究成功验证了热水提取温度是影响白、绿、黑茶中酚类物质得率和抗氧化潜力的关键因素，80-90°C为较优区间。研究证实，以麦芽糊精为载体的喷雾干燥微胶囊化技术，是一种能有效保护茶叶中热敏性生物活性成分（如儿茶素），并制得高水溶性、高稳定性粉末的可靠方法。这些微胶囊粉不仅富含酚类物质，还显示出对乙酰胆碱酯酶（AChE）的可测量抑制活性，且该活性与其中的咖啡因含量相关，这为其在潜在辅助神经保护功能性食品中的应用提供了初步的科学依据。
更为重要的是，研究通过严谨的体外酶学实验揭示，在评估酪氨酸酶（TYR）抑制活性时，需审慎选择检测方法，因为传统L-多巴法可能因酚类物质的强还原性而产生误导性的“假阳性”结果。这一发现对功能性成分的活性评价方法论具有重要启示。
最终，通过将优选制备的茶微胶囊成功整合到一款消费者友好的纯素软糖模型中，并证实其能有效提升终产品的酚类含量和抗氧化价值，本研究完成了从“原料优化”、“成分制造”、“活性评估”到“产品应用”的全链条概念验证。它不仅为开发具有特定健康声称的茶基功能性食品配料提供了具体工艺路线和数据支持，也凸显了食品科学、营养学与生物活性评价交叉融合在创新健康产品研发中的强大潜力。未来的研究可聚焦于这些微胶囊在复杂食品体系中的长期稳定性、生物可及性、感官影响及规模化生产的经济性评估，以推动其从实验室走向市场。
