含油量及蛋白颗粒含量对高内相Pickering乳液及其3D打印特性的影响

本研究使用凝胶破碎法制备了大豆分离蛋白微凝胶颗粒作为高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,HIPPEs)的稳定剂。激光扫描共聚焦显微镜显示蛋白颗粒包裹住油滴,部分液滴由于堆积呈现多面体形,是典型的O/W型HIPPEs特征。提高含油量及蛋白颗粒质量分数可以提高体系的黏度、储能模量及凝胶强度,赋予了乳液3D打印的能力。当含油量为75%(m/m)、蛋白颗粒质量分数为3.0%时,打印模型的精确性和稳定性分别达到93.35%和98.72%。本研究结果表明HIPPEs可作为有效的食品3D打印油墨,并为拓展3D打印在食品领域中的应用提供理论依据。

大豆分离蛋白与茶多酚稳定的高内相Pickering乳液替代脂肪对肉丸品质的影响

为降低饱和脂肪摄入过高对人体健康造成的危害,本实验选择大豆分离蛋白与大豆油为原料制备高内相Pickering乳液(High interphase Pickering emulsions,HIPEs),并以茶多酚作为活性物质进一步优化乳液性能,以替代肉丸中动物脂肪。分别选用水、HIPEs及负载茶多酚的HIPEs替代猪背脂肪,制备了6种不同的配方,并对肉丸的理化、感官指标进行表征。结果表明,相较于对照组,除pH外各指标均存在显著性差异(P<0.05),随着乳液的添加,肉丸的蒸煮得率可提高至93.59%,水分含量上升至66.91%,脂肪含量下降至8.42%,蛋白质含量上升至14.48%,肉丸的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性均随着乳液的添加而上升,pH无明显差异,添加Pickering乳液后肉丸的L值提高,a、b值因茶多酚的添加而升高,含茶多酚的HIPEs对肉丸水分与脂肪渗出率的改善最佳,分别降低至1.57%与0.019%,硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid,TBA)值最低为4.12 mg/kg,添加乳液后,感官评价较对照组均有所上升。以HIPEs作为脂肪替代可有效减少肉丸中脂肪含量,提高肉丸的出品率及品质,本研究可为减脂肉制品的开发提供一定参考。

蛋清肽和姜黄素协同增强多糖基高内相Pickering乳液的界面结构实现活性保护

食品级固体颗粒稳定的高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPPEs)具有优异的生物安全性、结构稳定性,且具有递送功能因子的潜力,可用作食品油墨开发个性化、营养丰富的高值化产品。基于β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)与壳聚糖盐酸盐(chitosan hydrochloride,CHC)相互作用以稳定多糖基HIPPEs。结果表明,当CHC添加量为0.4%、水相pH值为4.0时,在静电斥力和空间位阻的共同作用下,β-CD和CHC形成致密的交联互穿网络,稳定的HIPPEs液滴大小均匀,粒径最小,为(26.35±8.83)nm。该HIPPEs可实现对以蛋清肽CYST和姜黄素(curcumin,Cur)为代表的亲/疏水活性物质的共载,分别提升二者生物利用度至94.83%和75.93%。同时,CYST和Cur等小分子的多羟基和多结合位点特性进一步强化了β-CD和CHC在油-水界面形成的三维网状界面膜,从而有效提升乳液稳定性。本研究可为构建功能型多糖基HIPPEs提供参考,扩宽其在食品、化妆品、涂料等领域的应用。

高内相Pickering乳液替代脂肪对肉糜制品特性的影响

将β-乳球蛋白纳米颗粒(β-lactoglobulin nanoparticles,β-LGNPs)稳定的高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPEs)应用于肉糜制品中替代动物脂肪,以改善产品品质并减少饱和脂肪酸摄入。结果表明,随着乳液替代比例的增加肉饼品质逐步改善,当替代比例为100%时,肉饼的蒸煮得率从75.53%提升到89.47%,硬度、弹性和咀嚼性等质构特性均有所提升。HIPEs的添加使肉饼加热后脂肪硫代巴比妥酸反应物值下降,说明包埋体系很好地抑制了加热过程中的脂质氧化;此外,肉饼的色泽以及保水保油性也有所改善。微观结构研究显示所有样品因加热导致蛋白质基质聚集并产生具有海绵状(蜂窝状)的结构,所有动物脂肪替代组油滴分布均较均匀,说明加热过程中HIPEs保持很好的稳定性,蛋白质消化率也随着HIPEs替代比例增加而增加。本研究为HIPEs作为脂肪替代物在肉糜制品加工中的应用提供一定理论依据。

乳铁蛋白、EGCG和低甲酯果胶三元凝聚体稳定的高内相Pickering乳液构建

以乳铁蛋白、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)和低甲酯果胶组成的三元凝聚体为连续相,大豆油为分散相,构建高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,HIPPEs),评价3种自组装顺序对HIPPEs结构特性、3D打印特性、贮存稳定性及冻融稳定性的影响。结果表明:自组装顺序直接影响三元凝聚体稳定HIPPEs的能力。由乳铁蛋白、EGCG和低甲酯果胶组成的三元凝聚体粒径介于1.7~2.9μm之间,表现出不同程度的网络结构和表面润湿性(介于55.62°~68.15°之间)。光学微流变和质构研究表明,HIPPEs的黏弹性以及硬度、黏附性和咀嚼性从高到低的顺序为:乳铁蛋白-EGCG-低甲酯果胶>乳铁蛋白-低甲酯果胶-EGCG>低甲酯果胶-EGCG-乳铁蛋白;由乳铁蛋白-EGCG-低甲酯果胶稳定的HIPPEs倾向于类固体,更适合3D打印。微观结构表明所稳定的HIPPEs是通过Pickering稳定机制稳定的水包油乳液体系。由乳铁蛋白-EGCG-低甲酯果胶稳定的HIPPEs表现出优异的长期贮存稳定性和冻融稳定性,这对于其在冷链物流中的潜在应用具有重要意义。总之,在利用三元复合物体系稳定HIPPEs时,自组装顺序这一因素不可忽略,需要特别关注。

乳铁蛋白、表没食子儿茶素没食子酸酯、高甲酯果胶和β-环糊精四元复合物基高内相Pickering乳液的构建及表征

利用乳铁蛋白(lactoferrin,LF)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)、高甲酯果胶(high methoxylated pectin,HMP)和β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)自组装构建四元复合物,表征复合物结构,并将其用于稳定高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,HIPPEs)。结果表明:与三元复合物相比,四元复合物具有较低的界面张力(降低约3 mN/m)和更加适宜的润湿性(接触角接近90°),表现出优异的稳定HIPPEs特性(乳滴粒径变小,均一性增强)。四元复合物的致密交联网络赋予HIPPEs更高的黏弹性(弹性最高提高至1.9倍,黏性最高提高至5.3倍)、质构特性、3D打印特性和冷藏稳定性。同时,β-CD能够通过干扰EGCG与LF或HMP的结合,显著提高HIPPEs的抗氧化特性(最高提高至2.1倍)。另外,自组装顺序灵活调控着四元复合物的结构和乳化特性,其中LF-β-CD-EGCG-HMP四元复合物表现最为优异。本研究为蛋白质-多酚-双多糖四元复合物的构建及其在HIPPEs中的应用提供一定理论依据。

离心法制备小麦醇溶蛋白/淀粉胶体颗粒稳定高内相Pickering乳液的性质及应用

可食用胶体颗粒稳定的水包油高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPEs)在食品领域有着广泛的应用。通过反溶剂法制备小麦醇溶蛋白/糊化淀粉胶体颗粒(gliadin/gelatinized starch colloidal particles,G/SCPs),研究G/SCPs的性质,并通过离心法制备G/SCPs稳定的HIPEs。结果表明,糊化淀粉的加入使小麦醇溶蛋白的Zeta电位绝对值增加、荧光强度下降、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)的特征峰发生蓝移,说明G/SCPs形成的过程中糊化淀粉成功包裹住小麦醇溶蛋白。研究离心力对乳液内相比例的影响,结果发现,在12000×g离心力下处理G/SCPs稳定的预乳液获得油相分数高达75%的HIPEs。制得的HIPEs表现出剪切稀化的性质,在高温(95℃)、极端p H值和较高离子强度下具有较高的稳定性和贮存稳定性。同时,HIPEs可作为可食用三维(three dimension,3D)打印材料,高分辨率地还原3D打印选定的形状。

高内相Pickering乳液荷载生物活性物质的构建

目的构建稳定荷载生物活性物质的高内相Pickering乳液。方法通过简单的反溶剂纳米沉淀法制备玉米醇溶蛋白/果胶复合颗粒,再通过均质乳化技术,构建荷载姜黄素的高内相Pickering乳液,研究在不同pH条件下该乳液体系的储藏稳定性、外观、粒径和流变学特性。结果该荷载姜黄素的高内相Pickering乳液(油相占比高达80%)能稳定储藏两个月以上不变质,乳液粒径较小,其流变学行为表明该乳液具有较好的粘弹性和凝胶特性,并且随着pH值的降低,胶体颗粒的三相接触角越接近90°,乳液的凝胶性越强,乳液越稳定。结论本方法制备简单,操作方便,成功构建了荷载姜黄素的高内相Pickering乳液。

天然生物大分子稳定高内相Pickering乳液及其在食品中的应用

近几年,高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,HIPPEs)因其独特的组织特性受到越来越多的关注,在食品领域的应用前景非常可观。天然生物大分子作为生物体内的活性成分,具有良好的生物相容性、可降解性、无毒或低毒性等特性,是优异的HIPPEs稳定剂。本文简述了天然生物大分子稳定HIPPEs的潜力,以及基于生物大分子稳定的HIPPEs在抑制脂质的氧化、作为反式脂肪酸的替代品、封装和递送营养物质、食品3D打印以及包埋益生菌方面的应用研究进展,以期为基于天然生物大分子稳定的HIPPEs在食品中的应用提供参考和借鉴。

不同类型固体颗粒稳定的食品级Pickering乳液研究进展

Pickering乳液(PEs)发展至今已有100多年的历史,在脂质替代品、烘焙食品、营养物质的传送、清洁剂中均有应用。国内外不少学者虽然对PEs的制作及相关机理有了深入研究并取得重大突破,但是对于原料类型的划分和选择没有明确要求,只是根据研究的需求以及乳液的特性展开研究,缺乏系统性,限制了复合型PEs的选料范围。本文针对不同种类PEs原料(多糖颗粒、蛋白颗粒、多酚及脂质颗粒)的制作方法和机理(阻隔机理、桥联机理、网状结构机理、最大毛细力理论等)进行讨论、分析,为相关研究者提供参考。

β-乳球蛋白-多酚纳米颗粒稳定的百香果籽油Pickering乳液及其性质

本研究以β-乳球蛋白负载3种多酚(阿魏酸、槲皮素、香草酸)制备的β-乳球蛋白三配体复合物纳米颗粒(β-lactoglobulin triple ligand complex nanoparticles,β-LGCNPs)作为乳化剂,采用超声波破碎法制备百香果籽油Pickering乳液,考察Pickering乳液在不同粒子质量分数和油相比例条件下的粒径、稳定性、微观结构、抗氧化性、消化性、流变特性及脂质氧化产物。结果表明,百香果籽油Pickering乳液是由β-LGCNPs吸附在油水界面稳定的水包油型(O/W)乳液,其粒径与颗粒含量呈正比,与油相比例呈反比,当颗粒质量分数为1.5%、油相比例为30%(体积分数)时,乳液平均粒径达到(5.78±0.10)μm。在不同离子强度和pH值条件下乳液稳定性好,展现出比百香果籽油更强的抗氧化性,且自由基的清除作用与颗粒含量呈剂量依赖关系。肠道消化2 h后,乳液中游离脂肪酸释放率达到(65.17±1.52)%,较百香果籽油提高了26.65%。流变学分析展现剪切变稀现象,表明该乳液属于非牛顿流体,随着剪切频率的提高,弹性模量和黏性模量都增大。在15 d储藏期内,Pickering乳液中脂质氧化产物(氢过氧化物和丙二醛)的生成量和脂质氧化速率降低。综上所述,由β-LGCNPs稳定的Pickering乳液改善了百香果籽油的稳定性、抗氧化活性、消化性及脂质氧化,有利于拓宽百香果籽油在食品领域的应用。

香草兰精油Pickering乳液制备、性质及功能性研究

为对植物精油进行有效保护,控制其缓慢释放并扩大其应用范围,以香草兰精油为原料,通过剪切超声技术制备以辛烯基琥珀酸淀粉(OSA淀粉)为固体颗粒的Pickering乳液,测定其在贮藏期间的稳定性及香气释放速率,探究乳液消化过程中的变化,并对精油及乳液的抗炎性和MCF-7细胞抗增殖性进行对比。结果表明,香草兰精油Pickering乳液液滴表面光滑,颗粒完整,最小粒径为0.54μm。Pickering乳液可有效提高精油贮藏稳定性。与香草兰精油相比,乳液有效降低内部精油的香气释放率约100倍。Pickering乳液具有显著的抗消化能力,游离脂肪酸释放率在120 min内达到22.35%。香草兰精油制备Pickering乳液后依旧保持较高的抗炎活性,与未经处理的MCF-7细胞相比,二者均具有较强抗增殖作用。结论:用OSA淀粉稳定香草兰精油制备的Pickering乳液可有效增加精油溶解度,提高稳定性,扩大应用范围。本试验可为香草兰精油的应用,特别是功能性物质的应用提供理论依据。

银耳多糖/姜黄素复合颗粒稳定Pickering乳液构建及抑菌性能

使用银耳多糖制备姜黄素Pickering乳液,探究银耳多糖添加量对姜黄素Pickering乳液的Zeta电位、粒径、接触角、贮藏稳定性、流变学特性的影响。结果表明:由银耳多糖稳定的Pickering乳液具有良好的稳定性,银耳多糖的添加使Pickering乳液粒径从(8.631±0.057)μm减小到(6.031±0.056)μm,Zeta电位从(-51.60±1.51)mV增加到(-65.16±0.59)mV,其中含体积分数85%银耳多糖溶液的Pickering乳液粒径最小、Zeta电位最高,且具有良好的贮藏稳定性,经过21 d贮藏后,仍具有80%以上的姜黄素保留率。流变学分析结果表明,所有乳液呈现弱凝胶特性,具有剪切变稀的特性。接触角实验结果表明,所有乳液的接触角均小于90°,所有乳液均为水包油型乳液。经过65℃高温处理后,该乳液仍具有80%以上的姜黄素保留率。同时该乳液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有抗菌活性。研究结果可为利用银耳多糖开发新型Pickering乳液提供理论参考。

蛋白质稳定高内相Pickering乳液及在食品中的应用研究进展

近几年,高内相Pickering乳液由于具有独特的组织特性而备受关注,在食品中有非常广阔的应用前景。尤其是近年来对绿色环保新型材料的关注和开发,以食品源蛋白质稳定的高内相Pickering乳液成为研究热点。文章对近年来蛋白质稳定的高内相Pickering乳液的原理、能够用于稳定的蛋白质类型及其在食品中的潜在应用进行了总结和概括。同时,对比了不同类型植物蛋白和动物蛋白制备纳米颗粒的方法和乳液性质的差异,总结了目前高内相Pickering乳液研究的现状和发展趋势,并探讨了在应用中可能存在的问题。文章能够为基于蛋白质稳定的高内相Pickering乳液的制备和应用提供进一步的参考和借鉴。

负载藜麦皂苷Pickering乳液的制备、性质表征和体外消化特性

由于藜麦皂苷具有苦味,对人体黏膜有刺激性作用,研究用新型Pickering乳液递送系统包埋藜麦皂苷。制备了不同藜麦皂苷添加量、大豆油含量的多组乳液。通过表征乳液的包埋率、粒径、流变、微观结构、色度和苦味值对乳液性质进行研究,通过模拟体外消化实验测定负载藜麦皂苷Pickering乳液中藜麦皂苷在消化过程中的释放情况和生物利用率。结果表明,藜麦皂苷含量为1%(w/v)、大豆油含量为80%(v/v)的Pickering乳液(1%-80%)具有最高的包埋率、最小的粒径、最致密的微观结构和最稳定的乳液状态,并且可以有效遮盖藜麦皂苷的苦味。1%-80%组负载藜麦皂苷Pickering乳液在消化过程中藜麦皂苷释放较为缓慢,藜麦皂苷释放百分比较高且其生物利用率较高。因此,1%-80%组负载藜麦皂苷Pickering乳液具有良好的性质,可以作为递送系统包埋藜麦皂苷,在食品工业、医药领域上具有广阔的应用前景。

表面活性剂与纳米颗粒协同稳定Pickering有机硅乳液的制备及其应用性能

针对目前有机硅平滑剂乳液往往存在分散稳定性差或高剂量表面活性剂引起的应用性能降低等问题,以聚丙烯酸异辛酯的共聚物胶乳(PEHA)为Pickering颗粒,协同表面活性剂,用于制备“油/水”Pickering有机硅乳液,并将其用于织物后整理。考察了PEHA粒径、表面亲水改性及PEHA质量分数对有机硅乳液分散稳定性的影响,通过对整理残液化学需氧量(COD)和整理织物表面摩擦因数的研究,考察了表面活性剂与Pickering纳米颗粒协同稳定对有机硅乳液应用性能的影响。结果表明:PEHA颗粒吸附在有机硅液滴的表面,形成机械阻隔,提升有机硅乳液的分散稳定性,180 nm的PEHA颗粒的稳定效率最佳,90 nm时的稳定效率最差;表面亲水改性能显著提高PEHA稳定乳液的效率,在质量分数仅为10%时,即可实现乳液稳定;最佳稳定方案可使表面活性剂质量分数降低60%以上;浸轧整理织物时,相比表面活性剂独自稳定的体系,Pickering体系吸附织物效率更高,整理后残液的COD值降低63%,整理织物表面静、动摩擦因数分别降低至0.51与0.49,即“Pickering/表面活性剂”协同稳定有机硅乳液具有良好的应用性能。

菜籽分离蛋白-卡拉胶轭合物-花椒精油Pickering乳液的构建及其理化性质分析

为促进花椒精油和菜籽蛋白的开发利用,采用热诱导法制备了菜籽分离蛋白(RPI)-卡拉胶轭合物纳米颗粒,并以此为乳化剂制备Pickering乳液负载花椒精油。通过单因素试验和响应面试验优化了RPI-卡拉胶轭合物-花椒精油Pickering乳液的制备条件。对制备的RPI-卡拉胶轭合物-花椒精油Pickering乳液的类型、微观结构、热稳定性、贮藏稳定性进行了表征,并考察了其抑菌活性。结果表明:RPI-卡拉胶轭合物-花椒精油Pickering乳液最佳制备条件为RPI-卡拉胶轭合物纳米颗粒添加量0.95%、花椒精油与大豆油混合物(体积比2∶3)添加量50.6%、水相pH9.8,在此条件下包封率为92.34%。制备的RPI-卡拉胶轭合物-花椒精油Pickering乳液为水包油型,其在20~60℃范围内具有较好的稳定性,但在60℃以上不稳定。经过30d贮藏,乳液乳滴粒径变化较小。乳液具有良好的乳滴特征,为稳定性提供了物理基础。与花椒精油和大豆油的混合物相比,RPI-卡拉胶轭合物-花椒精油Pickering乳液在作用受试菌42h前具有相似的抑菌效果,但在42h后表现出更强的抑菌效果。综上,RPI-卡拉胶轭合物-花椒精油Pickering乳液包封率较高,且具备优越的热稳定性、贮藏稳定性和抑菌活性。

双蛋白天然共生颗粒Pickering纳米乳液的稳定性分析

利用双蛋白天然共生颗粒制备Pickering纳米乳液并对其物化稳定性进行分析,以此拓宽其在食品领域中的应用潜力。本研究采用碱提取-等电点沉淀法(Alkali extraction-isoelectric point precipitation,AE)和盐提取-透析法(Salt extraction-dialysis,SE)从大豆-亚麻籽混合粕中富集大豆蛋白(Soy protein)和亚麻籽蛋白(Flaxseed protein),制备双蛋白天然共生颗粒(Natural particles,SFNPs)。首先,利用外观观察、原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)、圆二色谱和拉曼光谱对两种双蛋白共生颗粒进行表征;其次,将其作为颗粒稳定剂制备Pickering纳米乳液,并对其物理和化学稳定性进行表征。结果表明AE-SFNPs的尺度更为均一,且具有良好的分散性。与SE-SFNPs相比,AE-SFNPs的二级结构中β-折叠占比更高,达51.25%,具有更加致密有序和良好柔性的结构特性。2种双蛋白天然共生颗粒均可制备出Pickering纳米乳液。在28 d的贮藏期间,AE-SFNPs稳定乳液的粒径仅增加了约14 nm,电位基本稳定在-34 mV左右,而SE-SFNPs稳定乳液的粒径增加了约12倍,电位降低了1.32倍。贮藏至第28 d时,AE-SFNPs的稳定性指数(Turbiscan stability index,TSI,5.83),远小于SESFNPs的TSI值(55.13)。尤其是,AE-SFNPs制备的Pickering纳米乳液表现出了比酪蛋白酸钠(食品领域加工常用乳化剂)制备的纳米乳液更佳的物理稳定性和化学稳定性。因此,AE-SFNPs可作为一种天然高效植物蛋白基颗粒稳定剂制备Pickering纳米乳液,为丰富纳米乳液的工业化应用提供了新的解决策略。

剪切与冻融对Pickering乳液稳定性的影响

Pickering乳液是用固体颗粒代替传统表面活性剂的新型乳液。与传统乳液相比,具有稳定性高,环境友好,安全性高等优势。目前,Pickering乳液被广泛应用于食品领域,例如应用于通过冷冻延长保质期的酱汁、奶油或将冷冻作为必备工艺的冰淇淋等产品中。剪切与冻融对Pickering乳液稳定性的应用有重要意义,剪切是乳液制备过程中的关键工艺,在产品运输储存中会发生冻融,二者均会影响Pickering乳液的稳定性,从而影响产品品质。本文综述剪切方式与冻融对Pickering乳液稳定性的影响因素及改善其冻融稳定性的方法,旨在提高冷冻食品的品质,拓展Pickering乳液冻融稳定性的应用。

多酚-多糖复合物在食品级Pickering乳液中的应用进展

Pickering乳液是指使用固体颗粒稳定的乳液,大多数用于稳定Pickering乳液的天然有机胶体颗粒的乳化性较差,需要采用一定的手段改性。目前,蛋白质基颗粒已被广泛应用于食品级Pickering乳液,而多糖基颗粒的研究相对较少。相比于单一多糖和多糖-多糖/蛋白颗粒,通过非共价或共价相互作用构建的多酚-多糖复合物颗粒不仅具有优良的乳化性,而且还能提高Pickering乳液的氧化稳定性,赋予其可调控的流变特性、广谱抗菌特性等。但是,有关于多酚-多糖复合物在食品级Pickering乳液中的应用鲜见系统的介绍。因此,本文在介绍Pickering乳液的稳定机理及多酚-多糖复合物的形成机制的基础上,综述了多酚-多糖复合物在食品级Pickering乳液中的应用,以期为多酚-多糖复合物在食品、药品、化妆品等领域中的应用提供参考。