李 楊 李禮佳 和銘鈺 楊浩冬 孔 洋 滕 飛
(1.東北農業大學食品學院, 哈爾濱 150030; 2.國家大豆工程技術研究中心, 哈爾濱 150030)
雙層乳液常指乳液以小液滴的形態分散在另一種乳液系統中[1]。作為雙層乳液的一種,W/O/W型雙層乳液的內水相分散在油相中,油相又均勻分散在外水相中從而形成一種兩膜三相結構[2]。這種特殊的結構使W/O/W乳液在醫療、化妝品、食品領域中有廣泛的應用前景。食品中W/O/W型雙重乳液常用于低熱量食物的制備,活性物質的包埋和控釋以及動物脂肪替代品制備[3-5]。然而,雙層乳液在熱力學上不穩定,其失穩機制常表現為內水相或油相的聚集、內外水相之間的成分遷移[6]。有研究表明,將生物大分子作為乳化劑應用于雙層乳液體系中能很好地提高其穩定性[7]。常見的食品級生物大分子有蛋白,如乳清蛋白、牛血清蛋白、大豆分離蛋白,多糖如果膠、阿拉伯膠、羧甲基纖維素等,這些生物大分子主要靠空間阻力和靜電斥力來穩定乳液[8]。將蛋白-多糖復合物作為乳化劑可以結合蛋白的乳化性和多糖的功能性,并通過吸附在雙層乳液的油水界面來影響其穩定性。
大豆親脂蛋白(LP)是一種富含磷脂的大豆蛋白組分[9],主要成分是油體蛋白和磷脂。近年來,LP因其良好的理化特性和營養效益在食品工業中被廣泛應用[10-11]。文獻[12]研究發現,LP能降低界面張力,提高大豆分離蛋白的溶解性以及改善界面特性;文獻[10]發現LP作為乳化劑有巨大的潛力。
甲基纖維素(MC)是一種長鏈的非離子纖維素醚,易溶于水,水溶液在常溫下高度穩定。MC應用廣泛,常作為乳化劑、穩定劑、增稠劑應用于食品工業中。由MC制成的膜可以有效地阻止水分、油脂的遷移。文獻[13]發現MC與玉米醇溶蛋白復合形成的膜具有良好的拉伸強度以及包裹性。
本文通過將LP與MC相互作用形成的混合物作為親水性乳化劑添加到外水相,并以維生素B12為指示劑制備W/O/W雙層乳液,來改善油水界面的性質并增強雙層乳液的穩定性。通過對比不同比例下LP與MC、初乳與外水相制備乳液的微觀結構、流變學性質、穩定性等的表征來確定雙層乳液的最優工藝條件。
橄欖油,聚甘油蓖麻醇酸酯,甲基纖維素,維生素B12,正己烷、甲醇、乙醇、冰醋酸、β-巰基乙醇;尼羅紅、尼羅藍,實驗用大豆(東農42,含有41.2%的粗蛋白,11.7%的水分,23.6%的脂肪和4.1%的灰分),十二烷基硫酸鈉(Sodium dodecyl sulfate,SDS)、考馬斯亮藍R250;所用水均為蒸餾水。
電泳儀,美國BIO-RAD公司;制備型冷凍干燥機,北京博醫康實驗儀器有限公司;Mastersizer 2000型激光粒度分析儀,Nano-ZS型電位測定儀,英國Malvern公司;GLH-220型高速乳化均質機,美國Omni公司;科研級正置顯微成像系統,中國奧林巴斯有限公司;TSC SP8型激光共聚焦顯微鏡,德國徠卡公司;實驗型高壓均質機,英國安盛聯合科技有限公司;HJ-3恒溫磁力攪拌器,江蘇金壇市中大儀器廠;紫外可見光分光光度計,日本島津儀器有限公司;MCR302型旋轉流變儀,奧地利安東帕公司。
1.3.1大豆親脂蛋白提取
大豆親脂蛋白的提取參考文獻[9]的方法并作一定的修改。將大豆研磨成粉并過60目篩。過篩后的大豆粉加入正己烷并進行攪拌后離心,取沉淀繼續加入正己烷攪拌,重復上述步驟3次以保證最大程度脫脂。將最后一次所得沉淀在70℃下處理2 h,此時氮溶解指數降為75%。稱取干熱后的脫脂大豆粉50 g加入到400 mL蒸餾水中,用NaOH調pH值為8,在20℃下攪拌1 h后4℃下4 000g離心15 min,取上清液加入10 mmol/L的Na2SO3并用H2SO4將pH值調至5.8,隨后在4℃下4 000g離心15 min,取上清液并用H2SO4調節pH值至5.0,并在55℃下加熱15 min。然后加入50 mmol/L NaCl并用NaOH調節pH值至5.5,并在4℃下4 000g離心15 min,收集沉淀,即為大豆親脂蛋白,將收集后的沉淀進行冷凍干燥,20℃下保存備用。
1.3.2LP特征測定
蛋白質含量測定參照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法;灰分含量的測定參照GB 5009.4—2016《食品中灰分的測定》;脂肪含量測定參照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》的索氏抽提法。將LP溶于去離子水中,配制成質量濃度為2 mg/mL的溶液,取0.5 mL樣品溶液并加入0.5 mL樣品緩沖液(0.2 mL 10%SDS和50 μL 0.01 mol/L的β-巰基乙醇),100℃煮沸5 min后上樣,上樣量為20 μL。使用濃縮膠體積分數5%、分離膠體積分數12%,電壓恒定為120 V。膠板用考馬斯亮藍R-250染色1 h后,用甲醇-冰醋酸溶液脫色至膠板背景清晰。
1.3.3W/O/W型雙層乳液制備
W/O/W型雙層乳液的制備采用兩步法。首先制備W1/O初級乳液:向0.2%的維生素B12溶液中加入0.1 mol/L NaCl制成W1;向橄欖油中加入聚甘油蓖麻醇酸酯(PGPR)使其質量分數為5%,制成油相(O);將W1與O以質量比1∶4混合并在25℃下以剪切速率10 000 r/min均質10 min得到W1/O初乳;W1/O/W2制備:將LP與MC分別按質量比3∶1、1∶1、1∶3混合并溶于蒸餾水中制得4%的LP-MC溶液,制得W2[14]。另取LP加入到蒸餾水中制成質量分數為4%溶液用作空白對照的W2;將W1/O與W2分別以質量比3∶7和2∶8混合,并在25℃下以剪切速率8 000 r/min均質10 min 制得W1/O/W2粗乳。將所得粗乳在40 MPa下高壓均質制備成最終的W/O/W型雙層乳液,并在4℃保存備用[15]。
1.3.4W/O/W乳液液滴微觀結構測定
(1)光學顯微鏡
取一定量制備好的W/O/W雙層乳液于載玻片上,用蒸餾水稀釋后蓋上蓋玻片,用科研級正置顯微成像系統在40倍和100倍鏡下觀察,并拍下雙層乳液的顯微圖像[16]。
(2) 激光共聚焦顯微鏡
參考文獻[17]的方法并做一定的修改,使用激光共聚焦顯微鏡對雙層乳液進行顯微觀察。蛋白質和油脂分別用0.1%尼羅藍和0.1%尼羅紅染色。將乳液用去離子水稀釋100倍,并將50 μL混合染料(尼羅藍與尼羅紅體積比為1∶1)加入到1 mL稀釋后的乳液并在室溫(20℃)下避光染色30 min。取大約30 μL樣品于載玻片上并蓋上蓋玻片用40倍油鏡觀察。尼羅藍的激發波長為510 nm,檢測波長為530~590 nm且尼羅紅的激發波長為561 nm,檢測波長為570~620 nm。每個樣品至少獲得5幅圖像。光學和激光共聚焦顯微鏡圖像使用Adobe Illustrator軟件處理。
1.3.5粒徑測定
采用Mastersizer 2000型激光粒度分析儀測定乳液的粒徑以及粒度分布指數。將待測乳液用蒸餾水稀釋1 000倍,制成質量分數為0.1%的水溶液;其中分散相W1/O的液滴折射率為1.50,連續相水折射率為1.33[18]。將樣品放入樣品皿中,試驗結果采用體積加權平均值D4,3表示,每個樣品測定3次,取平均值。
1.3.6Zeta-電位測定
參考1.3.3節,同樣將W/O/W雙層乳液用蒸餾水稀釋1 000倍,用Nano-ZS型電位測定儀測定乳液液滴的Zeta-電位,每個樣品測3次,取平均值。
1.3.7乳化活性與乳化穩定性測定
參考文獻[19]的方法,并做一定改進。吸取制備后的雙層乳液20 μL,將其加入到4 mL 0.1%十二烷基硫酸鈉(SDS)溶液中混合均勻。測定其在500 nm波長下的吸光度A0,靜置30 min后測定其吸光度A30。乳液活性指數(EAI)和乳液穩定性指數(ESI)計算公式為
(1)
(2)
式中EAI——乳化活性指數,m2/g
ESI——乳化穩定性指數,min
N——稀釋倍數,取200
C——雙層乳液形成前外水相添加的蛋白質的質量濃度,g/mL
θ——雙層乳液中油相的體積分數
1.3.8乳液流變測定
采用MCR302型旋轉流變儀測定雙層乳液的流變性質。將每個樣品取2 mL置于直徑50 mm的平行板之間,測量間隙設置為1 mm,溫度設置為25℃。剪切速率范圍為0.1~100 s-1,以對數變化規律掃描黏度曲線;在0.1~100 rad/s的頻率范圍內,在線性粘彈性范圍內施加1%的應變進行動態頻率掃描[20]。
1.3.9儲藏穩定性測定
參考文獻[21]等的方法并做一定的修改,通過雙層乳液重力分層的情況來測定儲藏穩定性。將剛制備好的雙層乳液以及在4℃下儲藏0、7、14、28 d時的W/O/W乳液分別裝入試管中,雙層乳液在儲藏過程中會出現分層,上層為乳液保留層,下層為透明或渾濁層。其穩定性指數計算公式為
(3)
式中S——乳液穩定性指數,%
H0——乳液樣品高度,cm
H1——分層后乳液下層高度,cm
1.3.10維生素B12釋放率測定
對制備完成的樣品分別在儲存0、7、14、28 d時測定所包裹的維生素B12的釋放率。每個待測樣品取10 mL裝入離心管中,在23℃、3 000g下離心30 min后收集上層清液,利用紫外分光光度計在361 nm測定收集液體的吸光度,計算出維生素B12含量[11],并根據計算所得維生素B12濃度求出釋放率。計算公式為
(4)
式中R——維生素B12釋放率,%
C1——內水相初始維生素B12質量濃度,g/mL
C2——離心后收集清液中維生素B12質量濃度,g/mL
所有實驗重復3次,結果取平均值。利用SPSS 18.5軟件對數據進行ANOVA差異顯著性分析,以P<0.05為差異顯著。采用Origin 8.5軟件進行制圖。
經實驗測得,LP中蛋白質量分數為76.26%,脂肪質量分數為11.47%,灰分質量分數為5.58%。由于LP含有大量磷脂,所以LP中的脂肪含量較高,這也與文獻[9]測定的結果相似。
由圖1(圖中Marker表示蛋白條帶所對應的分子量)可知,LP蛋白主要含有7S和11S球蛋白,與大豆分離蛋白的結構相似,這可能是LP疏水性大且易與磷脂類物質結合的原因[9-10]。此外,LP還含有分子質量為17、18、24、34 ku的油性蛋白,其條帶模糊的原因可能是蛋白-磷脂結合物對考馬斯亮藍的敏感度低。

圖1 LP聚丙烯酰胺凝膠電泳圖譜Fig.1 Polyacrylamide gel electrophoresis map of LP
2.2.1光學顯微鏡表征
圖2為由LP-MC復合物和LP穩定的W/O/W乳液在光學顯微鏡下的微觀結構圖像。由圖2可知,W/O/W乳液的液滴為球型,大小均勻,且在液滴內部形成了大小不一的小液滴,符合W/O/W乳液“兩膜三相”的結構。當連續相由LP與MC質量比為3∶1的復合物穩定時,W/O/W乳液的液滴大小、分布最為均勻。當外水相占比較大時,液滴更容易發生聚集,這是由于外水相中復合物含量更高,附著在液滴表面的復合物之間相互吸引導致液滴發生了橋連絮凝現象[15,22];這種現象在復合物中LP與MC質量比為1∶3時最明顯,這是由于較高含量的MC增加了復合物的黏度,使其牢牢吸附在液滴表面的同時也提高了整個連續相的黏度,導致液滴之間更容易相互吸引。而由LP與MC質量比為1∶1的復合物和LP穩定的W/O/W乳液雖然液滴大小均勻,但液滴之間發生了奧斯特熟化作用,打破了液滴的穩定狀態[23],這可能是由于較小的液滴表面存在較大的表面張力,而附著在液滴表面的乳化劑不能很好地降低張力對液滴的影響,造成了小液滴被大液滴逐步吸收的情況[24]。而由復合物穩定的W/O/W乳液中這種情況得以改善,說明將MC與LP復合對提高W/O/W乳液的穩定性有積極作用。

圖2 LP和LP-MC W/O/W乳液光學顯微鏡圖像Fig.2 Optical microscope images of LP and LP-MC W/O/W emulsions
2.2.2激光共聚焦顯微鏡表征
圖3為W/O/W乳液在激光共聚焦顯微鏡下的微觀結構。在W/O/W乳液中,油滴呈紅色球狀分布,LP-MC復合物呈綠色顆粒狀分布在油滴表面和連續相中,油滴內部水相呈黑色球狀分布。由圖3可知,LP-MC與LP相比具有更大的黏度和更好的吸附性,但當外水相比例更大時,液滴更易發生聚集,這是由高含量的復合物使液滴之間發生粘連所造成的。當LP與MC質量比為3∶1時,可以清楚地看到LP-MC復合物在油滴外側形成的圓環,說明此時復合物對油滴形成了較好的包裹;當LP與MC質量比為1∶1時,盡管液滴呈現均勻分布,但液滴尺寸出現差異,且液滴周圍存在較多的蛋白,這可能是在此比例下,LP-MC復合物不能很好地包裹住液滴,導致部分液滴一側有更多的蛋白聚集并改變了液滴的形狀;當LP與MC質量比為1∶3時,可以明顯地觀察到液滴之間的復合物使其發生了不同程度的粘連,造成液滴大小不一,這也與前面的結論一致;當外水相僅有LP時,分布在液滴周圍的蛋白形成膜不明顯,蛋白分散程度高,且較小液滴趨向聚集。以上結果也證明,LP-MC復合物穩定的W/O/W乳液可以對液滴形成更好地包裹,且當LP與MC質量比為3∶1時對液滴的包裹效果最好,液滴也更均一。

圖3 LP和LP-MC W/O/W乳液激光共聚焦圖像Fig.3 Laser confocal images of LP and LP-MC W/O/W emulsions
乳液粒徑及其分布是乳液的重要性能指標,常用于評價乳液的穩定性[25]。表1為不同蛋白與多糖比例形成的復合物以及外水相下的W/O/W乳液的粒徑和電位。由表1可知,在乳化劑相同的情況下,外水相大的W/O/W乳液具有更大的粒徑,這是由于乳液外水相的生物大分子含量高,且液滴間的作用力不同導致較大液滴的形成;此外,當外水相比例相同時,LP與MC質量比為1∶3的復合物穩定的W/O/W乳液具有最大的粒徑,這可能是由于此比例下的復合物黏度較大,高含量的MC同樣也提高了外水相的黏度,最終導致液滴之間發生了橋連絮凝[14];當外水相僅有LP時,乳液也擁有較大粒徑,這可能是由于大量的蛋白吸附在水-油界面導致界面張力的變化從而打破了乳液體系的平衡,造成小液滴破乳并被較大液滴吸收,這也與顯微鏡觀察的結果一致。
Zeta-電位一般用來評價或預測乳液的物理穩定性,其在一定程度上可以反映乳液液滴間相互作用的大小,Zeta-電位絕對值越高,粒子間的靜電斥力也就越大,物理穩定性也就越好[26]。由表1可知,外水相質量分數為80%的乳液的電位絕對值略低于外水相質量分數為70%的乳液,這可能是由于高比例的外水相中液滴分散程度大,導致液滴之間的靜電斥力減弱;隨著LP含量在復合物中的提高,W/O/W乳液的電位絕對值呈增長趨勢,且在LP與MC質量比為3∶1時達到最大,說明此時乳液液滴之間的靜電斥力最強,這可以防止液滴之間發生聚集,提高乳液的穩定性[27-28]。當LP與MC質量比為1∶3時,乳液的電位絕對值與僅有LP穩定的乳液相似,這可能是由于油滴間因復合物黏性過大發生了聚集,液滴之間的斥力減弱,由于MC為非離子型多糖,所以過多的MC存在并不會增加液滴的表面電荷[29],這也是此比例下乳液電位絕對值不高的原因。

表1 LP和LP-MC W/O/W乳液的粒徑和電位Tab.1 Particle size and potential of LP and LP-MC W/O/W emulsions
不同復合物及外水相比例制備的W/O/W雙層乳液對LP-MC復合物乳化活性指數(EAI)和乳化穩定性指數(ESI)的影響如圖4(圖中不同字母表示差異顯著,P<0.05,下同)所示。由圖4可知,與LP相比,LP-MC復合物具有更高的EAI,這可能由于MC與LP的復合物的形成使外水相中較分散的蛋白質分子分布更加致密從而使蛋白質分子間的靜電相互作用增強[30]。當外水相質量分數為70%時,LP-MC的EAI較高,但當外水相質量分數為80%時,LP與MC質量比為1∶3的復合物具有更高的EAI,這可能是由于較多的MC使外水相黏度增加,更多的復合物吸附到了乳滴的表面,導致界面張力升高,影響了LP-MC復合物在界面上的乳化能力[31];僅由LP穩定W/O/W乳液時,LP的EAI最低,這是由于LP在乳滴界面上的吸附量達到飽和,其余高度分散在外水相中的LP與界面上的LP之間的相互作用導致了乳液體系的紊亂,從而影響了其乳化能力。

圖4 不同比例下的LP-MC的EAI和ESIFig.4 EAI and ESI of LP-MC in different proportions
由圖4可知,在LP-MC復合物穩定的W/O/W乳液中,隨著MC比例的增加,LP-MC復合物的乳化穩定性逐漸下降,這可能是由于較高含量的MC會使復合物及外水相黏性增加,更多的復合物吸附到了乳滴的表面,界面上較高含量的復合物不僅與添加的親脂性乳化劑PGPR產生競爭,同時也會使液滴之間相互吸附造成液滴的聚集或破乳從而導致LP-MC復合物乳化穩定性下降,這也與2.1節中結論一致;而由LP穩定的乳液中,LP的乳化穩定性最低,這可能是由于外水相中游離的蛋白質之間的吸附力較大,從而加速了蛋白質和液滴的聚集,造成了LP乳化穩定性下降[32]。
2.5.1W/O/W乳液黏度
流變學是研究物質在外力作用下變形和流動的科學,研究對象主要是流體。乳液的流變特性與其內部體系密切相關,反映乳液的微觀結構。食品中的乳液體系,大部分都有剪切變性的行為[33],包括剪切變稀和剪切增稠。圖5是W/O/W乳液在剪切速率0.1~100 s-1下的黏度變化曲線。由圖5可知,隨著剪切速率的增加乳液的黏度不斷降低,表現出剪切稀釋現象。隨著LP-MC復合物的添加,乳液的黏度有了明顯提高,當LP與MC質量比為1∶3且外水相占比更大時,W/O/W乳液的黏度最大,這也與之前的結論一致;隨著剪切速率的提高,外水相占比80%的W/O/W乳液黏度下降速率逐漸大于占比70%的W/O/W乳液,這可能是由于剪切的過程中液滴間網絡的斷裂,且外水相占比大的W/O/W乳液液滴分散程度大,斷裂后的液滴間網絡重組速度小于網絡斷裂速度,導致分子間作用力降低,進而使黏度降低[34]。當外水相僅有LP時,W/O/W乳液在剪切區間表現出較低的黏度,這可能是在剪切過程中油滴表面吸附的蛋白與油滴發生分離,乳液的流動性變大,最終導致乳液的黏度最小。

圖5 LP和LP-MC W/O/W乳液黏度Fig.5 Viscosity of LP and LP-MC W/O/W emulsions
2.5.2W/O/W乳液儲能模量和損耗模量
乳液的粘彈性可以用儲能模量G′和損耗模量G″來表征,LP-MC復合物穩定的W/O/W乳液G′和G″隨頻率變化的關系如圖6所示。由圖6可知,W/O/W乳液的G′及G″在剪切頻率范圍內表現出很強的頻率依賴性,隨頻率增加而明顯增加,這可能是由于LP-MC復合物的添加使乳液的粘彈性增加;另外,剪切一方面促進分子網絡結構的形成,增大彈性模量,一方面又使乳液體系剪切變稀,增大了流動性。在測試區間,LP-MC復合物穩定的W/O/W乳液G′明顯大于G″,并且G′和G″之間沒有交叉,表現出較好的彈性行為,也說明了W/O/W液滴間形成了以彈性為主的網絡結構[14]。當LP與MC質量比為1∶3時,外水相占比大的W/O/W乳液表現出更好的彈性形變,這可能是由于外水相高含量的復合物提高了連續相的黏度,這也與激光共聚焦的觀察結果一致。而由LP穩定的W/O/W乳液G″高于G′,乳液在剪切時主要發生黏性形變,乳液呈液態,這也說明僅由LP穩定的W/O/W乳液黏性較低。以上結果說明將LP-MC復合物添加到W/O/W乳液連續相中可以提高乳液的抗形變能力[24],且MC的引入更加利于液滴間凝膠網絡的形成[35]。

圖6 LP和LP-MC W/O/W乳液的儲能模量和損耗模量Fig.6 Storage modulus and loss modulus of LP and LP-MC W/O/W emulsions
W/O/W乳液的儲藏穩定性與其產品的貨架期密切相關,不同條件制備乳液的穩定性如圖7所示。由圖7可知,隨著儲藏時間的增加,W/O/W乳液的穩定性都出現了一定的下降,這可能是由于雙層乳液在儲藏過程中發生了一定程度的相分離或聚合[2]。經過28 d的存儲,由LP-MC復合物穩定的W/O/W乳液穩定性指數保持在60%以上,但外水相為80%的W/O/W乳液穩定性略低于外水相為70%的乳液,這可能是由于高外水相的乳液中液滴分散程度不均一且復合物含量較高導致液滴間相互作用力不同,造成了乳液的穩定性降低。當LP與MC質量比為1∶3時液穩定性下降趨勢較大,這可能是由于外水相中過量的多糖可能會產生絮凝現象使乳液的穩定性下降[27,36],由LP穩定的W/O/W乳液穩定性下降趨勢與其相同,這可能是由于過多的蛋白顆粒會使液滴表面張力增加從而產生交聯,最終導致破乳[24]。

圖7 LP和LP-MC W/O/W乳液的儲藏穩定性Fig.7 Storage stability of LP and LP-MC W/O/W emulsions
圖8為W/O/W乳液儲藏期間的圖像記錄。由圖8可知,所有新制備的W/O/W乳液均為粉白色,且乳液沒有油脂析出,流動性良好。隨著儲藏時間的延長,W/O/W乳液發生了不同程度的分層,主要表現為乳脂層上浮和水相的析出,析出的水相逐漸由渾濁變為清澈,這是由于經過長時間的儲藏,乳液的液滴發生了聚集,部分液滴裂解,而油相又受疏水作用影響重新聚集;由復合物形成的界面膜在儲藏過程中也可能變得不穩定,并從油滴上脫落,這也是造成水相渾濁的原因之一。與由LP穩定的W/O/W乳液相比,LP-MC復合物可以有效地抑制液滴的聚集以保持乳液的穩定。以上結果也說明了LP-MC在維持乳液穩定性上明顯優于LP。

圖8 LP和LP-MC W/O/W乳液儲藏穩定性圖像Fig.8 Storage stability images of LP and LP-MC W/O/W emulsions
通過對離心后樣品水相中維生素B12濃度的測定與計算,得到了如圖9所示的W/O/W乳液釋放率。從圖9以及圖8可知,隨著儲藏時間的延長,所有樣品中的維生素B12都發生了一定程度的遷移,主要由內水相遷移到了外水相[24],這可能是由于內水相與油界面發生了聚合導致部分內水相進入到外水相。當外水相比例更大時,W/O/W乳液的釋放率更高,這是由于外水相生物大分子含量高,導致內外水相出現了滲透壓差,引起了內水相的膨脹導致油膜破裂進而導致包埋維生素B12的泄漏[5];當LP與MC質量比為1∶3時維生素B12的釋放率高于其他兩組復合物穩定的W/O/W乳液,這可能是由于W/O/W乳液外水相黏性較大,液滴發生了聚集,液滴體積增大,比表面積降低,較大的液滴表面無法被LP-MC復合物完全覆蓋[37]。當LP與MC質量比為3∶1時,維生素B12釋放率提高得緩慢,這可能是由于此時LP-MC復合物形成的膜更致密且能最大程度地覆蓋在油滴的表面,對內水相起到了更好的包封作用。與LP相比,隨著儲藏時間的增加,由LP-MC復合物穩定的W/O/W乳液維生素B12釋放率更低,說明LP-MC提高了雙層乳液的穩定性與包封效果,這也與前面的分析一致。

圖9 LP和LP-MC W/O/W乳液的釋放率曲線Fig.9 Release rates of LP and LP-MC W/O/W emulsions
本文研究了在不同外水相比例下,LP-MC復合物和LP分別作為W/O/W乳液的外水相乳化劑對乳液穩定性的影響。結果表明,當外水相比例較高時,復合物之間的作用力不均勻,有聚集或破乳現象的發生,且復合物的存在提高了外水相的黏度,容易造成液滴間的橋連絮凝;LP-MC復合物對W/O/W乳液穩定性提高有著明顯影響,當復合物中LP比例逐漸增加時,LP-MC在液滴界面上的穩定性不斷提高,液滴間的作用力也不斷增強;隨著儲藏時間的增加,LP-MC復合物對復合物穩定性的提高比LP更強;當LP與MC質量比為3∶1時,W/O/W乳液的粒徑較小,Zeta-電位絕對值較大,對包埋物質的保護性更強,儲能模量及穩定性最高。本研究也說明生物大分子復合物在食品級乳液中有較大潛力,并為大豆親脂蛋白和甲基纖維素在W/O/W乳液中的進一步開發和應用提供參考,為提高生物活性物質的遞送體系的穩定性提供了新的思路。