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香芹酚（Carvacrol）因疏水性面临制剂难题。研究人员以酪蛋白酸钠（Sodium caseinate）为第一层、蒙脱石（Montmorillonite）为第二层制备层层乳液（LBL）。结果表明特定比例乳液稳定性佳、包封率高且增强抗菌性，为食品工业多层包封应用提供新思路。
在食品保鲜和健康领域，寻找高效、安全的天然抗菌剂一直是研究热点。香芹酚，这种源自牛至和百里香等植物精油的神奇成分，凭借其独特的化学结构 ——2 - 甲基 - 5 -（1 - 甲基乙基）苯酚，拥有着令人着迷的香气和强大的抗菌、抗氧化等生物活性，在食品防腐和医疗保健方面有着巨大的潜力。然而，它的疏水性却像是一道难以跨越的障碍。在水溶液中，香芹酚总是 “格格不入”，这不仅导致其难以均匀分散，制剂开发困难重重，而且在实际应用中，其稳定性和释放可控性也大打折扣，极大地限制了它的广泛使用。
为了攻克这些难题，来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在层层乳液（Layer - by - layer，LBL）技术上，试图构建一个能让香芹酚 “安心居住” 的稳定体系。研究人员选择酪蛋白酸钠作为第一层，利用其两亲性和良好的乳化性能来初步包裹香芹酚；同时，引入蒙脱石这种具有特殊结构和性质的黏土矿物作为第二层，期望借助其高比表面积、稳定表面电荷等优势，进一步提升乳液的稳定性和功能性。该研究成果发表在《Food Chemistry》上，为食品和健康领域带来了新的希望。
研究人员主要运用了动态光散射（Dynamic light scattering，DLS）、zeta 电位测定以及等温滴定量热法（Isothermal titration calorimetry，ITC）这几种关键技术。通过 DLS 和 zeta 电位测定，能够精准分析乳液的稳定性和颗粒表面电荷情况；ITC 则用于探究多层乳液形成过程中的相互作用机制。
1. pH 和 Mt.:Cas 比对 zeta 电位和乳液稳定性的影响
研究人员在酪蛋白酸钠等电点（pH 4.6）上下，即 pH 3 和 pH 7 两种条件下，制备以 1 wt% 酪蛋白酸钠稳定 5 wt% 香芹酚精油的初级乳液。接着，改变蒙脱石与酪蛋白酸钠的比例（Mt.:Cas 比）进行实验。结果发现，在 pH 7 时，当 Mt.:Cas 比为 2:1，乳液 zeta 电位稳定在?33.3 ± 1.87 mV ；pH 3 时，Mt.:Cas 比为 4:1，乳液 zeta 电位稳定在?23.7 ± 1.97 mV 。这表明在这两种特定比例下，乳液具有良好的稳定性。
2. 多层乳液形成的驱动力分析
利用 ITC 技术，研究人员对多层乳液形成的驱动力进行了深入研究。结果显示，在 pH 3 时，静电相互作用是多层形成的主要驱动力；而在 pH 7 时，疏水作用和氢键相互作用可能占据主导地位。并且，在这两种 pH 条件下，乳液形成过程均是自发进行的，吉布斯自由能为负值。
3. 香芹酚的包封和保留效果
层层乳液在香芹酚的包封和保留方面表现出色。在 pH 7 时，乳液对香芹酚的负载量达到 21.84 ± 0.09 mg/g 。这一结果表明，该乳液体系能够有效地包裹香芹酚，提高其在体系中的稳定性，减少其挥发和损失。
4. 抗菌功效的提升
研究还发现，这些层层乳液配方显著增强了香芹酚的抗菌功效。这意味着，在食品保鲜等实际应用场景中，该乳液体系不仅能够更好地保护香芹酚，还能充分发挥其抗菌特性，延长食品的保质期，保障食品安全。
研究通过制备和喷雾干燥以酪蛋白酸钠为第一层、蒙脱石为第二层的层层乳液，证实了层层包封技术在提升乳液稳定性、香芹酚包封效率和抗菌活性方面的巨大潜力。确定了 pH 7 时 Mt.:Cas 比为 2:1、pH 3 时 Mt.:Cas 比为 4:1 的最优配方，揭示了不同 pH 条件下多层乳液形成的驱动力差异。该研究为混合乳液体系的设计提供了全新的视角，展示了基于蒙脱石的多层乳液在改善香芹酚递送方面的潜力，有望进一步拓宽多层包封技术在食品工业中的应用范围，为食品保鲜和功能性食品开发提供了新的技术手段和理论依据，推动食品科学和健康医学领域的发展。
