暨南大学理工学院汪勇教授课题组研究生刘颖尉在Food Chemistry期刊（中科院JCR 1区（2020升级版），影响因子7.514）上，发表了一篇基于甘油二酯界面结晶稳定的油包水高内相乳液的制备与性质表征的文章。文章题目为 “W/O high internal phase emulsion featuring by interfacial crystallization of diacylglycerol and different internal compositions”, 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：

高内相乳液（HIPEs）是一种具有高粘弹性的浓缩乳液，内相含量通常大于74%。与传统乳液相比，HIPEs 具有表面积大、固体特性和可调节的粘弹性等优点，使其广泛应用于材料科学、食品和化妆品领域。尽管一些无机颗粒、合成表面活性剂、蛋白质、多糖及其复合物或改性颗粒已被用于制备高内相乳液，但仍存在改性过程复杂耗时或乳液物理稳定性低等问题。聚甘油多蓖麻油酸酯(PGPR)是一种半合成乳化剂，常用于稳定 W/O 乳液。随着近年来消费者对健康产品的需求逐渐增加，减少合成或半合成乳化剂的使用成为市场需求。甘油二酯是一种油脂中天然存在功能性脂质，具有减少脂肪积累，降低血脂等生理功能。高熔点甘油二酯具有独特的结晶特性，熔点比相同脂肪酸组成的甘油三酯高，有效降低饱和脂肪酸使用量。尽管已研究证明了甘油二酯脂肪晶体稳定乳液的作用，但DAG能否稳定 HIPEs 仍属未知，不同内相含量和组成对乳液稳定性影响及对负载活性物质的释放特性之间的关系需要阐明。

研究方法：

提出了使用 DAG和 PGPR 协同稳定制备油包水型 HIPEs。首先研究了仅DAG存在时内相水含量对乳液稳定性的影响。之后，将DAG与乳化剂PGPR协同制备出内相水含量>74%的HIPE，系统地探讨了水分含量和乳化剂浓度对乳液物理特性的影响，并研究了内相中添加κ-卡拉胶和氯化钠 (NaCl) 对乳液刚性、稳定性及界面张力的影响。最后，分析了HIPEs内水相和外油相分别包埋花青素和β-胡萝卜素的缓释作用。

研究结果：

研究结果表明，仅添加6wt%DAG时，可稳定内相组成高达60%，乳液粘弹性随内相水含量增加而增加，微观结构分析表明水滴周围包裹了脂肪晶体，水滴起到了“活性填料”的作用，界面吸附的脂肪晶体与周围晶体相互作用形成网络结构，这一特性与氢化油稳定机制有所不同。添加1wt%PGPR后，凝胶体系能稳定内相含量高达80%的水，形成HIPEs。偏光显微镜及激光共聚焦显微镜结果表明界面同时吸附有脂肪晶体和PGPR乳化剂。乳液表现出半固体特性和高触变回复性。内相中添加 1 w% k-卡拉胶和0.5 M NaCl发现可明显降低液滴尺寸并增强乳液刚性，水相表面张力在PGPR存在时明显降低，DAG和内相卡拉胶或NaCl存在时表面张力进一步下降。由于脂肪结晶的存在，HIPEs对内相及外相中的生物活性物质表现出良好的缓释能力及对pH值的高稳定性。

研究结论：

研究首次揭示了高熔点甘油二酯用于制备油包水型HIPEs的能力及稳定机制，并表明可通过改变内相比例及组成来调整乳液硬度，乳液具有优异的物理稳定性及缓释活性物质的能力。HIPEs可应用于开发低热量食品（涂抹酱、奶油和搅打奶油）、面霜和药物乳液等。

本研究工作得到了国家自然科学基金 (31920103012, 31671781)、广东省自然科学基金 (2020A1515011142)的支持。

参考文献：

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131305

作者简介：

刘颖尉，暨南大学在读硕士研究生，研究方向为食品乳液体系与高效递送系统相关研究。曾参加中国食品科学技术十七届年会，美国油脂化学家协会中国分会(AOCS China Section) 第二届年会。作为负责人参加2020年“互联网+大学生创新创业大赛”荣获院级特等奖，以第一作者发表SCI论文1篇，待授权专利一项。熟练掌握食品乳液和高效递送体系构建及其微观结构分析技术、热力学性质、流变学特性分析技术以及高效液相色谱法检测食品中活性成分等技术。

仇超颖，博士，副研究员，广州市珠江科技新星，研究方向为食品乳液、功能油脂开发与应用，主持国家基金、省市级项目共8项，发表29篇SCI论文，申请专利6项，授权2项，参编教材1本，获得暨南大学第九届教学成果奖一等奖（第4）。担任 Food Chemistry, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Food Hydrocolloids等期刊的审稿人，入选暨南大学第四批“优秀青年教师”培养计划和暨南“双百英才”杰出青年学者第二层次。