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咖啡因在食品工业中广泛用于能量饮料的开发,但其强烈的苦味给感官带来一定的不适。此外,咖啡因单次摄入量过高可能导致失眠、心悸、头痛等不良反应。本研究采用膨胀淀粉、多孔淀粉和V型结晶淀粉对咖啡因进行吸附和包埋,研究咖啡因-淀粉微胶囊的结构,同时,对苦味的抑制效果和机理进行探究,并将该微胶囊应用于提神巧克力开发。研究结果为抑制咖啡因的苦味提供理论基础,同时对拓宽咖啡因在食品中的应用范围具有重要意义。采用扫描电镜、X-射线衍射和紫外光谱对咖啡因-淀粉微胶囊的包埋量和结构进行研究。结果发现,V型结晶淀粉对咖啡因的包埋量和包埋效率最高,分别为45.89 mg/g和65.27%;扫描电镜显示,膨胀淀粉和多孔淀粉微胶囊与原淀粉形态相似,而V型结晶淀粉微胶囊呈不规则块状;X-射线衍射显示,淀粉和咖啡因之间未形成新的V型峰;紫外光谱显示,三种微胶囊均在275.5 nm处有最大吸收峰。三种淀粉通过淀粉大分子对咖啡因分子进行物理截留,多孔淀粉的多孔结构对咖啡因分子的吸附和包埋贡献不显著。采用电子舌对三种淀粉微胶囊进行苦味评价,以环糊精作为对照。结果发现,苦味强度大小为:咖啡因>咖啡因-V型结晶淀粉>咖啡因-膨胀淀粉>咖啡因-多孔淀粉>咖啡因-β-环糊精。通过SWeibull模型对咖啡因浓度和苦味强度关系进行拟合,发现拟合度达到98%,说明两者高度相关。微胶囊释放速率结果表明,咖啡因>咖啡因-V型结晶淀粉>咖啡因-膨胀淀粉>咖啡因-多孔淀粉>咖啡因-β-环糊精,与苦味强度一致,说明咖啡因的苦味受释放速率控制。释放动力学研究发现,多孔淀粉和膨胀淀粉微胶囊主要受扩散和溶胀控制,释放速率缓慢,而V型结晶淀粉微胶囊受到侵蚀、崩解,导致咖啡因快速释放。分子动力学模拟表明,淀粉与咖啡因之间作用较弱,无法有效抑制咖啡因与苦味受体结合,证明掩苦机理源于微胶囊的缓释作用。将三种淀粉微胶囊用于咖啡因提神巧克力的制备,以穿刺测试和全质构测试协同评价巧克力的力学特性,发现咖啡因-多孔淀粉微胶囊巧克力硬度适中,咀嚼性良好。通过标签量值评估和感官模糊评价研究巧克力的感官属性,发现咖啡因-多孔淀粉微胶囊巧克力无明显苦味和后苦味,具有典型的巧克力特征风味。在储藏8周后,发现咖啡因-多孔淀粉微胶囊巧克力具有明显的抗霜变稳定性。人群实验表明,咖啡因巧克力具有显著的提神功效,显示出通过淀粉微囊化的咖啡因应用于巧克力开发中的合理性和实用性。