Encapsulation of caffeine into starch matrices: Bitterness evaluation and suppression mechanism

淀粉 咖啡因 化学 变性淀粉 动力学 控制释放 食品科学 药物输送 体外 化学工程 生物物理学 生物化学 有机化学 物理 工程类 内分泌学 生物 医学 量子力学
作者
Miao Shao,Songnan Li,Chin Ping Tan,Supaluck Kraithong,Qing Gao,Xiong Fu,Bin Zhang,Qiang Huang
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:173: 118-127 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2021.01.043
摘要

In this study, caffeine (CA) was encapsulated into food-grade starch matrices, including swelled starch (SS), porous starch (PS), and V-type starch (VS). The bitterness of the microcapsules and suppression mechanisms were investigated using an electronic tongue, molecular dynamics (MD) simulation and the in vitro release kinetics of CA. All the CA-loaded microcapsules showed a lower bitterness intensity than the control. The MD results proved that the weak interactions between starch and CA resulted in a moderate CA release rate for SS-CA microcapsules. The PS-CA microcapsule presented the longest CA release, up to 40 min, whereas the VS-CA microcapsule completely released CA in 9 min. The CA release rate was found to be related to the microcapsule structure and rehydration properties. A low CA bitterness intensity could be attributed to a delay in the CA release rate and resistance to erosion of the microcapsules. The results of this work are valuable for improving starch-based microcapsules (oral-targeted drug-delivery systems) by suppressing the bitterness of alkaloid compounds.
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