暨南大學(xué)理工學(xué)院汪勇教授課題組的博士研究生李光輝在LWT-Food Science and Technology期刊（中科院JCR 1區(qū)（2020升級版），影響因子4.006）發(fā)表了一篇關(guān)于中長鏈甘油二酯穩(wěn)定油包水乳液（后結(jié)晶乳液和預(yù)結(jié)晶乳液）機(jī)制研究的文章。論文標(biāo)題為“Stabilization mechanism of water-in-oil emulsions by medium- and long-chain diacylglycerol: Post-crystallization vs. pre-crystallization”，由仇超穎副研究員和汪勇教授指導(dǎo)并為通訊作者。

 

　　研究背景：

 

　　脂質(zhì)晶體穩(wěn)定的油包水（W/O）乳液存在于各種食品（如人造黃油、巧克力和糖果）、藥品和化妝品中，脂肪晶體可以抑制或減少這些產(chǎn)品中分散相的絮凝或聚結(jié)。在某些情況下，加入單甘酯（MAG）等脂質(zhì)乳化劑，以降低界面張力，促進(jìn)粘彈性膜的形成。目前，攝入大量飽和脂肪酸或反式脂肪酸對人體心血管健康的負(fù)面影響已被明確確定，功能性脂質(zhì)的使用便成為最佳的替代選擇。甘油二酯（DAG）作為油脂中的微量成分，具有預(yù)防體內(nèi)脂肪累積、餐后血脂、糖尿病和動脈硬化的功效。中長鏈甘油二酯（MLCD）作為一種新型脂質(zhì)，在W/O乳液中均能形成界面結(jié)晶，極大地提高了乳液在貯存或凍融過程中的物理穩(wěn)定性。目前，剪切速度對MLCD穩(wěn)定乳液結(jié)晶行為和物理穩(wěn)定性的影響尚未見報道。因此，本研究通過改變加工參數(shù)來調(diào)節(jié)MLCD穩(wěn)定的W/O乳液物理性能的可能性。采用不同濃度的MLCD和不同轉(zhuǎn)速下的原位后結(jié)晶或預(yù)結(jié)晶制備了W/O乳液。研究了液滴的尺寸分布和沉降行為，并對晶體的熱力學(xué)特性和多態(tài)性特性進(jìn)行了評價。對不同結(jié)晶過程下乳液的流變性能及其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。

 

　　研究方法：

 

　　本研究利用酶法催化制得的MLCD來制備后結(jié)晶和預(yù)結(jié)晶W/O乳液，通過改變加工參數(shù)來調(diào)整MLCD穩(wěn)定的W/O乳液物理性能的可能性。通過偏光顯微鏡（PLM）、激光共聚焦顯微鏡（CLSM）、X射線衍射（XRD）、差示掃描量熱法（DSC）和流變儀研究了工藝參數(shù)對W/O乳液物理性能的作用，以及在W/O乳液中熱力學(xué)特性、微觀結(jié)構(gòu)、流變及晶型特性等影響。

 

　　MLCD制備的預(yù)結(jié)晶和后結(jié)晶W/O乳液方法、微觀結(jié)構(gòu)、粒徑分布、晶型及流變結(jié)果。

 

　　研究結(jié)果：

 

　　研究發(fā)現(xiàn)，MLCD用量為8 g/100 g時，乳液的沉降和聚結(jié)率降低。與預(yù)結(jié)晶乳液相比，后結(jié)晶乳液的粒徑分布更窄，沉降更少。采用10,000 rpm剪切速度制備的預(yù)晶乳液，由于晶體尺寸減小，穩(wěn)定性提高。MLCD在后晶化乳狀液中形成典型的界面晶體殼，而在預(yù)晶化乳液中僅在連續(xù)相中形成大晶體。因此，后結(jié)晶乳液厚度增大，有效降低了沉淀。典型的界面結(jié)晶能夠固定分散的水滴，減少聚結(jié)和沉降，使后結(jié)晶乳液滴尺寸更小，基體硬度更高。相比之下，預(yù)結(jié)晶乳狀液中連續(xù)相分布的大晶體無法為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供足夠的支撐，在儲存過程中乳液很快就出現(xiàn)了相分離。

 

　　研究結(jié)論：

 

　　本研究表明MLCD對W/O乳液的穩(wěn)定作用與結(jié)晶濃度和結(jié)晶過程密切相關(guān)。乳化后冷卻后結(jié)晶是提供Pickering穩(wěn)定和保證乳液長期穩(wěn)定的先決條件。本研究結(jié)果可為MLCD的未來應(yīng)用提供基礎(chǔ)，并為不同結(jié)晶過程對乳液物理穩(wěn)定性的影響提供見解。

 

　　研究工作受到國家自然科學(xué)基金，廣州市珠江科技新星計劃，廣州市科學(xué)與信息局與廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金的支持。

 

　　參考文獻(xiàn)：

 

　　Li, G. H., Lee, W. J., Liu, N., Lu, X. X., Tan, C. P., Lai, O. M., Qiu, C. Y., & Wang, Y. Stabilization mechanism of water-in-oil emulsions by medium- and long-chain diacylglycerol: Post-crystallization vs. pre-crystallization. LWT-Food science and technology, 2021, 146: 111649.

 

　　原文鏈接：

 

　　https://authors.elsevier.com/a/1d31w5O41ZMIL

 

　　AOCS口頭報告鏈接：

 

　　https://www.eventscribe.net/2021/AOCS/fsPopup.asp?efp=SkZDU1dSQUcxMjM4OQ&PresentationID=849454&rnd=0.297258&mode=presinfo

 

　　作者介紹：

 

　　李光輝，男，暨南大學(xué)在讀博士，研究興趣及方向包括：食品乳液及高效遞送體系、新型脂基化妝品載體、生物醫(yī)學(xué)健康工程等。熟悉并掌握甘油二酯高效制備純化技術(shù)、脂質(zhì)分析檢測技術(shù)、食品乳液和高效遞送體系構(gòu)建及其微觀結(jié)構(gòu)分析技術(shù)、熱力學(xué)性質(zhì)及流變學(xué)特性分析技術(shù)等。在上述方向共發(fā)表論文11篇，SCI收錄9篇（3篇為第一作者/共一作者），參與已授權(quán)專利1項并轉(zhuǎn)讓，2017年美國油脂化學(xué)協(xié)會（AOCS）會議墻報1張，2021年美國油脂化學(xué)協(xié)會（AOCS）會議分會場線上英文口頭報告1次，獲2021年美國油脂化學(xué)協(xié)會榮譽(yù)學(xué)生獎（2021 AOCS Honored Student Award）。