暨南大學理工學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)表了一篇關于中長鏈甘油二酯穩(wěn)定油包水乳液（后結晶乳液和預結晶乳液）機制研究的文章。論文標題為“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并為通訊作者。

 

　　研究背景：

 

　　脂質晶體穩(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。在某些情況下，加入單甘酯（MAG）等脂質乳化劑，以降低界面張力，促進粘彈性膜的形成。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面影響已被明確確定，功能性脂質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，具有預防體內脂肪累積、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，在W/O乳液中均能形成界面結晶，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和不同轉速下的原位后結晶或預結晶制備了W/O乳液。研究了液滴的尺寸分布和沉降行為，并對晶體的熱力學特性和多態(tài)性特性進行了評價。對不同結晶過程下乳液的流變性能及其微觀結構進行了表征。

 

　　研究方法：

 

　　本研究利用酶法催化制得的MLCD來制備后結晶和預結晶W/O乳液，通過改變加工參數(shù)來調整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乳液中熱力學特性、微觀結構、流變及晶型特性等影響。

 

　　MLCD制備的預結晶和后結晶W/O乳液方法、微觀結構、粒徑分布、晶型及流變結果。

 

　　研究結果：

 

　　研究發(fā)現(xiàn)，MLCD用量為8 g/100 g時，乳液的沉降和聚結率降低。與預結晶乳液相比，后結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，而在預晶化乳液中僅在連續(xù)相中形成大晶體。因此，后結晶乳液厚度增大，有效降低了沉淀。典型的界面結晶能夠固定分散的水滴，減少聚結和沉降，使后結晶乳液滴尺寸更小，基體硬度更高。相比之下，預結晶乳狀液中連續(xù)相分布的大晶體無法為網(wǎng)絡結構提供足夠的支撐，在儲存過程中乳液很快就出現(xiàn)了相分離。

 

　　研究結論：

 

　　本研究表明MLCD對W/O乳液的穩(wěn)定作用與結晶濃度和結晶過程密切相關。乳化后冷卻后結晶是提供Pickering穩(wěn)定和保證乳液長期穩(wěn)定的先決條件。本研究結果可為MLCD的未來應用提供基礎，并為不同結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基金，廣州市珠江科技新星計劃，廣州市科學與信息局與廣東省基礎與應用基礎研究基金的支持。

 

　　參考文獻：

 

　　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)學健康工程等。熟悉并掌握甘油二酯高效制備純化技術、脂質分析檢測技術、食品乳液和高效遞送體系構建及其微觀結構分析技術、熱力學性質及流變學特性分析技術等。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），參與已授權專利1項并轉讓，2017年美國油脂化學協(xié)會（AOCS）會議墻報1張，2021年美國油脂化學協(xié)會（AOCS）會議分會場線上英文口頭報告1次，獲2021年美國油脂化學協(xié)會榮譽學生獎（2021 AOCS Honored Student Award）。