由鲍鱼寡肽和黄原胶复合物稳定的新型Pickering乳液：浓度与油水比例的影响

《Food Hydrocolloids》：Novel Pickering emulsions stabilized by abalone oligopeptide and xanthan gum complexes: Effects of concentrations and oil-water ratios

虾夷参多肽与黄原胶复合物通过调控浓度（12.5% w/v）和油水比（6:4 v/v）可显著提升Pickering乳液稳定性，其复合物表面接触角接近90°形成疏松多孔结构，乳滴粒径分布均匀且ζ电位绝对值随复合物比例增加而增强。

　　在食品科学和生物技术领域，Pickering乳液因其独特的稳定机制和环境友好性而备受关注。Pickering乳液是一种由固体颗粒在油水界面形成的稳定乳液体系，不同于传统乳液依赖于表面活性剂的稳定性，它通过颗粒在界面的吸附作用，构建出一层稳定的保护膜，从而有效防止乳液的聚并和破乳。这种乳液体系不仅具备良好的物理稳定性，还能够抵抗环境因素（如温度变化、pH波动）的影响，因此在食品工业、药物递送系统和化妆品等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着消费者对天然、安全、环保产品的需求日益增长，研究者们开始探索以天然生物活性物质作为Pickering乳液稳定剂的可能性。其中，以海胆寡肽（AOP）与黄原胶（XG）组成的复合体系，因其独特的理化性质和潜在的生物功能，成为研究的热点。

海胆寡肽作为一种来源于海洋生物的生物活性肽，具有丰富的营养成分和多种生理功能。它不仅含有多种必需氨基酸，还具备抗氧化、抗炎、抗凝血等特性，能够为乳液体系提供额外的生物功能。然而，单独使用海胆寡肽作为Pickering乳液的稳定剂时，其稳定性仍存在一定的局限性。例如，海胆寡肽在高温或长时间储存条件下容易发生结构破坏，导致乳液体系的不稳定。此外，其在水相中的分散性和界面吸附能力也受到一定限制。为了解决这些问题，研究者们尝试将海胆寡肽与黄原胶等天然多糖类物质结合，利用两者的协同作用提升乳液的稳定性。

黄原胶是一种由黄单胞菌通过发酵产生的阴离子多糖，具有高粘度和良好的热稳定性。在乳液体系中，黄原胶能够通过其分子链的物理缠绕作用，增强体系的整体粘度，从而有效抑制乳液滴的迁移和聚并。同时，黄原胶的高分子特性使其能够在油水界面形成稳定的吸附层，进一步提高乳液的稳定性。研究表明，黄原胶与蛋白质或肽类物质结合时，能够通过静电相互作用、氢键和疏水作用等机制，改善乳液的物理结构和化学性质，从而增强其稳定性能。

在本研究中，海胆寡肽与黄原胶复合体系的制备和性能分析成为关键。研究者们通过调节AOP与XG的比例（8:0、8:1、8:2），以及改变乳液体系的油水比例（3:7至7:3），系统地探讨了这些因素对Pickering乳液稳定性的影响。实验结果显示，当AOP与XG的比例为8:2时，形成的复合体系具有较小的水动力直径（D_H）和均匀的分布，这有助于提高乳液的稳定性。此外，复合体系表面形成的松散多孔结构能够有效促进乳液的形成，并且其接触角接近90°，表明其具有良好的界面活性。这种特性使得AOP-XG复合体系能够更有效地吸附在油水界面，从而形成稳定的乳液结构。

在浓度方面，研究者们发现当AOP-XG复合体系的浓度达到12.5%（w/v）时，乳液的尺寸显著减小，同时其SI值（界面稳定性指数）和斜率均较低。这表明，较高的浓度不仅能够提供更多的稳定剂，还能通过增强颗粒之间的相互作用，进一步提高乳液的稳定性。此外，随着油水比例的增加，乳液的尺寸也呈现出上升趋势。这说明，在油水比例较高的情况下，乳液滴的大小会受到更大的影响，但此时乳液的SI值却较低，表明体系在高油水比例下依然能够保持较高的稳定性。这一现象可能与AOP-XG复合体系在油水界面的吸附行为有关，较高的油水比例可能会促使更多的颗粒在界面聚集，从而形成更稳定的结构。

研究还通过Zeta电位、水动力直径（D_H）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、接触角和扫描电子显微镜（SEM）等手段，对AOP-XG复合体系的理化性质进行了详细分析。Zeta电位的测定结果显示，随着AOP-XG比例的增加，复合体系的绝对Zeta电位值也随之升高。这表明，较高的AOP-XG比例能够增强复合体系的表面电荷密度，从而提高其电荷排斥作用，防止颗粒之间的聚集。水动力直径（D_H）的测定进一步支持了这一结论，当AOP-XG比例为8:2时，复合体系的D_H值最小，表明其分散性最好，能够有效防止乳液滴的合并。

在界面特性方面，接触角的测定表明，当AOP-XG比例为8:2时，复合体系的接触角接近90°，这表明其具有良好的润湿性和界面活性。接触角的大小直接影响乳液的形成和稳定性，较高的接触角通常意味着乳液滴在油水界面的吸附能力更强，从而能够更有效地形成稳定的乳液结构。此外，扫描电子显微镜（SEM）的观察结果也显示，AOP-XG复合体系在8:2比例下形成了松散且多孔的表面结构，这种结构能够为乳液滴提供更多的吸附位点，从而增强乳液的稳定性。

值得注意的是，AOP-XG复合体系在不同油水比例下的表现也存在差异。当油水比例为6:4时，乳液的SI值最低，表明此时乳液的稳定性最佳。这一现象可能与油水比例对乳液滴大小和分布的影响有关。在油水比例较高的情况下，乳液滴的大小会增加，但由于AOP-XG复合体系的高浓度和良好的界面活性，其仍然能够保持较高的稳定性。相反，在油水比例较低的情况下，乳液滴的尺寸较小，但其SI值和斜率较高，表明体系的稳定性相对较弱。这表明，在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的油水比例，以实现最佳的乳液稳定性。

此外，研究还发现，AOP-XG复合体系的乳液滴大小分布较为均匀，这进一步增强了乳液的稳定性。均匀的乳液滴分布可以减少乳液滴之间的相互作用，降低聚并的可能性，从而提高乳液的整体稳定性。这一特性使得AOP-XG复合体系在食品工业中具有较大的应用潜力，特别是在需要高稳定性的乳液体系中，如乳制品、调味品和营养补充剂等。

在实际应用中，AOP-XG复合体系不仅可以作为乳液稳定剂，还可能为乳液体系赋予额外的生物功能。例如，海胆寡肽本身具有抗氧化活性，能够在乳液的水相界面中发挥抗氧化作用，从而保护乳液中的营养成分不被氧化降解。同时，黄原胶的高粘度特性也能够增强乳液体系的物理稳定性，使其在储存和运输过程中不易发生分层或破乳。这种复合体系的协同作用不仅提高了乳液的稳定性，还可能提升其功能性和营养价值，为食品工业提供一种新的、天然的乳液稳定方案。

综上所述，本研究通过系统分析AOP-XG复合体系在不同浓度和油水比例下的性能，揭示了其作为Pickering乳液稳定剂的潜力。实验结果表明，当AOP-XG比例为8:2，浓度为12.5%（w/v），油水比例为6:4时，形成的Pickering乳液具有较小的尺寸、较低的SI值和良好的稳定性。这些特性使得AOP-XG复合体系在食品工业中具有重要的应用价值。未来的研究可以进一步探索AOP-XG复合体系在不同环境条件下的稳定性，以及其在不同食品体系中的应用效果，从而为其在实际生产中的推广提供更坚实的理论基础和技术支持。