暨南大学理工学院汪勇教授课题组的李光辉博士研究生在European Journal of Lipid Science and Technology期刊(中科院JCR 3区(2020升级版),影响因子2.056)发表了一篇关于油包水乳液中中长链甘油二酯界面结晶研究的文章。论文标题为“Interfacial Crystallization of Diacylglycerols Rich in Medium-and Long-Chain Fatty Acids in Water-in-Oil Emulsions”,由仇超颖副研究员和汪勇教授指导并为通讯作者。
研究背景:
界面脂肪晶体在富含脂质产品中很常见,如人造黄油、黄油、冰淇淋、生奶油和起酥油。晶体稳定乳液也被用于开发新型糖果产品、唇膏或者控制活性物释放等。在油包水(W/O)乳液中,当液滴表面吸附的乳化剂分子能形成界面结晶,并与周围脂肪晶体网络中的甘油三酯(TAG)之间存在分子相似性时,可作为界面模板诱导甘油三酯界面结晶,此时分散的液滴可以作为活性填充剂,增强乳液的刚性,常见具有此活性的有单硬脂酰甘油(MSG)或油酸单甘酯;相反,与固脂中甘油三酯分子无结构相似性的液体表面活性剂聚甘油蓖麻醇酯(PGPR)不能形成界面结晶结构,所包裹的液滴为非活性填料,无法与周围基质相互作用,对体系的流变性无增强作用。中长链甘油二酯(MLCD)兼具中链和长链脂肪酸的健康优势特性,既可降低血清中TAG含量,被人体迅速吸收和代谢,还可为机体提供能量和必需脂肪酸。目前对于MLCD对高脂肪含量W/O乳液中的结晶特性和质构特性的影响研究较少。因此,本研究探讨MLCD在W/O乳液中的界面结晶及对氢化棕榈油(HPO)结晶特性及乳液性质的影响。
研究方法:
本研究利用酶法催化制得的MLCD来制备稳定的W/O乳液,并与两种常用的乳化剂-MSG和PGPR进行比较。通过偏光显微镜(PLM)、X射线衍射(XRD)、质构仪和差示扫描量热法(DSC)研究了MLCD的界面结晶对HPO TAG结晶的作用,以及在W/O乳液中热力学特性、微观结构、质构及晶型等影响。
图-MLCD,MSG,PGPR分别制备的含有HPO的W/O乳液微观结构、平均粒径大小和质构特性。
研究结果:
研究发现,MLCD能够在分散的水滴周围形成晶体,促进HPO在油水界面结晶;通过对比,MSG乳液中也存在相似的现象,而PGPR乳液则不含界面结晶。同时与PGPR稳定的乳液相比,HPO的界面结晶使得W/O乳液屈服应力值提高了4倍。此时,液滴大小、固体脂肪含量(SFC)、热行为或多态等方面并没有太大差异,因此猜测HPO晶体在晶体网络中的空间分布是引起结构差别的原因。覆盖有MLCD的水滴作为活性填料,与周围的脂肪晶体相互作用,显著增强了乳液的硬度。
研究结论:
本研究表明MLCD在水滴周围形成独特的界面Pickering晶体,介导不具界面活性的HPO的界面结晶,使得乳液具有更高的硬度。本研究结果可为具有可观营养特性的MLCD在高脂产品中的应用,构建新型低饱和无反式脂质食品体系提供了理论参考和实践依据。
研究工作受到中国国家自然科学基金,广东省科学技术厅,广东省基础与应用基础研究基金会,广州市珠江科技新星项目与广州市科技局的支持。
参考文献:
Li, G., Chen, J., Yang, J., Wang, S., Liu, N., Qiu, C., & Wang, Y. Interfacial Crystallization of Diacylglycerols Rich in Medium- and Long-Chain Fatty Acids in Water-in-Oil Emulsions. European Journal of Lipid Science and Technology, 2020, 2000013.
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ejlt.202000013
作者介绍:
李光辉,男,暨南大学在读博士,研究兴趣及方向包括食品乳液及高效递送体系、新型脂基化妆品载体、生物医学健康工程等。在上述方向共发表论文10篇,SCI收录8篇(2篇分别为第一和共一作者),参与已受理专利1项。熟悉掌握甘油二酯高效制备纯化技术、脂质分析检测技术、食品乳液制备及微观结构分析技术、热力学性质及质构特性分析技术等。