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编辑：缪伊雯/ 主编：张大川、蒋羽鸽/ 学术顾问：寇兴然
暨南大学硕士研究生李淑范在食品类核心期刊Food Chemistry上发表研究成果
Food Chemistry
●暨南大学油料生物炼制与营养创新团队硕士研究生李淑范在Food Chemistry 期刊（中科院JCR 1区，影响因子8.8）发表题为“Effect of wet media milling on starch-quercetin complex: Enhancement of Pickering emulsifying ability and oxidative resistance”的研究论文，由卢旋旋副研究员指导并作为通讯作者。
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成果介绍
一、研究背景
目前Pickering乳液多采用单一颗粒作为稳定剂，但部分单一颗粒的乳化能力有限，由两种或两种以上组分构成的复合颗粒不仅具有较强的乳化能力，还具有良好的抗氧化和延缓脂质消化功能。玉米淀粉（CS）具有来源丰富、可再生、成本低、生物相容性好等特点，在食品工业中得到了广泛的应用。然而，天然淀粉亲水性较强，乳化能力较差，因此，需要改性方法来增强其乳化性能。已有研究证明具有多羟基的多酚可以通过非共价相互作用（如氢键、疏水相互作用和静电力）与淀粉结合。但是这些复合物稳定Pickering乳液的能力值得探究。介质研磨作为一种高效的物理加工技术，可获得纳米/亚微米颗粒。此外，研磨过程中产生的热量可以通过冷却系统去除，从而减少对研磨材料的热影响。目前，介质研磨技术已被发现可以有效地将生物质材料改性为Pickering乳化颗粒，其中包括淀粉和纤维素等单一成分以及紫薯、黑米等多组分成分。介质研磨过程不仅可以破坏天然淀粉颗粒的结构，提高其乳化能力，而且能够保留多组分原料中的多酚的生物活性。因此，介质研磨有望成为促进淀粉和多酚分子之间相互作用的手段，形成具有乳化能力的淀粉-多酚复合物并制备成Pickering乳液。亚麻籽油由于富含不饱和脂肪酸，氧化稳定性较差，因此通过制备淀粉-多酚颗粒来稳定亚麻籽油乳液从而提高油脂氧化稳定性是一种可行的方式。
二、研究方法
本研究评估了研磨过程对淀粉-槲皮素复合物理化特性和结构特性的影响，旨在阐明它们之间的相互作用机制。此外，还研究了以亚麻籽油为油相，研磨后的复合颗粒稳定的皮克林乳液的脂质氧化稳定性，揭示了络合颗粒对乳液氧化稳定性的影响。该研究采用介质研磨工艺开发了具有乳化能力的淀粉-酚类复合物，并从分子水平揭示了碾磨淀粉-酚类复合物的络合和皮克林乳化机理。
三、研究结果
槲皮素-玉米淀粉质量比为1∶24时，槲皮素的包封率最高。介质研磨处理能够破坏淀粉的结构并且减小颗粒的粒径，提高复合颗粒的两亲性，在研磨120min后的复合物颗粒仍然保留很高的自由基清除能力。衰减全反射-傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和X-射线光电子能谱(XPS)光谱证实了二者之间的络合，X-射线衍射证明了介质研磨处理能够显著破坏淀粉的晶体结构。由研磨120 min浓度为5%的淀粉-槲皮素复合颗粒稳定的Pickering乳液稳定性最高，呈现具有类固体特征的弹性凝胶结构(G'＞G''),不同研磨时间的复合颗粒稳定的乳液G’和G’’值随时间的增加而增大。此外，所有乳液的G'和G''表现出轻微的频率依赖性，这表明非共价物理相互作用是形成凝胶状乳液网络结构的主要原因。以纯油相以及吐温80制备的乳液为对照，对乳液贮藏期间的过氧化值（PV）和硫代巴比妥酸（TBARS）反应物质的产生进行测定发现，由淀粉-槲皮素复合粒子稳定的Pickering乳液表现出优异的氧化稳定性。
四、研究结论
本研究表明介质研磨是一种促进淀粉与槲皮素复合的有效方法，可以形成具有增强脂质氧化稳定性的Pickering乳液。介质研磨可以改变淀粉的多尺度结构，例如粒径、zeta电位、润湿性、表面元素分布和分子尺寸分布。研磨过程可以通过氢键和疏水相互作用促进淀粉和槲皮素之间的络合，从而有效提高复合颗粒的乳化能力。用研磨的复合颗粒稳定的Pickering乳液在30天内表现出良好的储存稳定性。此外，槲皮素的高抗氧化活性在介质研磨过程得到很好的保留。Pickering乳液的PV和TBARS值低于纯油和小分子乳化剂稳定的乳液。结果表明，介质研磨是一种有效的改性淀粉-多酚的工艺，能够增强淀粉和多酚之间的非共价相互作用，从而产生具有高乳化能力和抗氧化活性的淀粉-多酚复合物颗粒，使其成为有前途的食品级乳化剂。
研究工作得到广东省引进创新创业团队计划（2019ZT08N291）、国家自然科学基金（32301971）和广东省基础与应用基础研究基金（2021A1515110651）的资助。
参考文献
Li Shufan, Yu Wenwen, Wang Yong, Lu Xuanxuan*. (2024). Effect of wet media milling on starch-quercetin complex: Enhancement of Pickering emulsifying ability and oxidative resistance. Food Chemistry. 460:140586
专家/团队介绍
李淑范，暨南大学食品科学与工程硕士研究生，研究方向为基于介质研磨的淀粉-多酚复合颗粒稳定Pickering乳液机制研究。目前已在淀粉结构解析、复合物理化特性、Pickering乳液性质分析和乳液油脂的氧化稳定性等方面开展研究。
卢旋旋，博士，暨南大学食品科学与工程系副研究员，硕士生导师。课题研究主要围绕功能活性物质的包埋递送体系的开发。广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队主要成员，主持国家级、省部级等项目4项，累计发表SCI论文30余篇，在Advanced Science，Cancer Research, Food Hydrocolloids等重要期刊，以第一作者或者通讯作者累计发表高水平SCI论文30余篇，ESI高被引论文2篇，累计SCI引用次数超过1600次；研究成果被美国、英国、法国等不同国家40余家媒体关注和报道。已申请发明专利6项，获批4项。多次受邀在国际国内学术会议上做学术报告，并担任SCI一区杂志Foods、Frontiers in Nutrition客座编辑。
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