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荷载姜黄素的Pickering乳液流变学特性和稳定性研究：姜黄素溶解在乙醇和油中的比较
作者：魏晓晶1，陈红1，张迈1，饶哲楠1，王启明1，明建1,2*
单位：
1．西南大学 食品科学学院
2．西南大学 食品贮藏与物流研究中心
基金项目：
国家自然科学基金面上项目（32272308）；重庆市大学生创新创业训练计划项目（S202310635418）
摘要及关键词
摘要：该文以黄原胶（xanthan gum, XG）和玉米醇溶蛋白（zein）为原料构建荷载姜黄素（curcumin, Cur）的Pickering乳液，研究层层组装（layer-by-layer self-assembly, LBL）、复合组装（directly mixing, DM）和姜黄素溶解位置（溶于油cur-oil和乙醇cur-etoh）对乳液微观结构、流变学特性和稳定性的影响。微观结构结果表明，无论Cur溶解在哪个位置，复合组装的乳液中zein分布在乳液界面层和连续相当中，而层层组装乳液zein主要分布在界面层。3ITT（three interval thixotropy test）结果显示所有乳液的回收率高达90%以上，具有良好的触变恢复性能。所有乳液都具有较好的加热稳定性、贮藏稳定性和离心稳定性，而在冻融稳定性上体现出明显差异，其中乳液LBL-etoh（层层组装策略下姜黄素以溶于乙醇方式荷载的乳液）的冻融稳定性最好。乳液DM-etoh（复合组装策略下姜黄素以溶于乙醇方式荷载的乳液）对于姜黄素的封装效率最高，可达98.12%。该研究为Pickering乳液设计荷载姜黄素和其他亲脂性功能成分提供新思路。
关键词：Pickering乳液；层层组装；复合组装；姜黄素
主要结论
乳液DM-teoh和DM-oil中的乳化复合物zein-cur-XG和zein-XG包围在油滴表面，此外它们还分散在连续相当中，形成了凝胶网络结构。乳液LBL-teoh和LBL-oil的蛋白质附着在油滴表面，而在连续相中未观察到额外的蛋白质，这说明在层层组装策略中，zein纳米颗粒完全吸附在油水界面上形成致密的界面层，同时在二次乳化中XG液滴与油滴表面蛋白质通过静电作用形成了均匀的第二层界面层，同样形成了乳液的凝胶网络结构。
为比较不同乳液之间的恢复性能差异，通过计算样品的回收率进行比较。当乳液的回收率达到70%时，可认为具有良好的恢复性能，所有乳液都具有可恢复的凝胶结构，可以抵抗剪切速率的变化，并发现层层组装策略制备的乳液剪切结构恢复性能更佳。
四种不同的乳液都具有较好的加热、贮藏和离心稳定性，而在冻融稳定性上体现出明显差异，观察乳液外观可以发现，第一次冻融结束时，乳液DM-oil出现了明显的漏油现象（图中箭头所指），呈现相分离，形成肉眼可见的细小孔洞，并在此后的两次冻融后同样呈现漏油现象。随着乳液冻融次数的增加，乳液DM-etoh的液滴尺寸明显增加，同时在乳液外观上观察到部分微小孔洞（图中箭头所指）形成。乳液样品LBL-etoh和LBL-oil在经过三次冻融循环后，外观并未发生变化，而通过比较二者的微观图像可以看出乳液LBL-oil液滴尺寸明显增加，乳液样品LBL-etoh液滴尺寸改变不大，但都出现了液滴絮凝的现象（图中箭头所指）。故乳液的稳定性排序为LBL-etoh>LBL-oil>DM-etoh>DM-oil。
乳液DM-etoh和LBL-etoh的封装效率分别大于乳液DM-oil和LBL-oil，说明与Cur-oil溶液相比，使用Cur-etoh溶液封装在zein纳米颗粒和zein-XG复合物中的形式添加至乳液中，可以显著提升姜黄素的封装效率。而其中乳液DM-etoh的封装效率达到98.12%，说明姜黄素封装在zein-XG复合物中的复合组装乳液很大程度上提升cur的封装效率。
团队简介
西南大学果蔬物流保鲜与营养品质调控研究团队——果蔬加工与营养健康课题组
通
信
作
者
明建，博士，博士生导师，西南大学食品科学学院教授，西南大学人力资源部副部长。美国康奈尔大学访问学者，中国食品科学技术学会高级会员，中国农学会农产品加工及贮藏分会理事，中国菌物学会终身会员，中国营养学会会员，重庆市科技特派员。西南大学果蔬物流保鲜与营养品质调控研究团队——果蔬加工与营养健康课题组负责人，主要从事食品科学与工程专业的教学科研工作，研究方向为食品化学与营养学、植物多酚营养与健康、果蔬加工与营养品质控制。培养研究生60余名，编写教材5部，指导学生课外科技活动获奖10人次；先后主持承担国家重点研发子课题2项，国家自然科学基金面上项目4项，科技部“星火计划”项目、农业部农技推广专项、重庆市科技项目等纵向项目13项，企业横向项目多项。牵头制订国家农业行业标准1项；发表科研学术论文120余篇，其中被SCI、EI收录60余篇。授权国家发明专利9项，获新疆生产建设兵团科技进步三等奖1项，重庆市科技进步奖一等奖1项。
第
一
作
者
魏晓晶，女，西南大学食品科学学院2020级本科生，食品质量与安全专业。研究方向：Pickering乳液的构建及递送应用。
引用格式
魏晓晶, 陈红, 张迈, 等. 荷载姜黄素的Pickering乳液流变学特性和稳定性研究：姜黄素溶解在乙醇和油中的比较[J]. 食品与发酵工业, 2024, 50(13): 98-107.
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图文供稿| 作 者
编辑排版| 郑 越
内容审核| 陈雅薇
