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目前，传统方法制备高内相乳液（HIPEs）存在乳化剂健康风险和胶体颗粒制备困难等问题。研究人员开展了塔格糖脂肪酸单酯合成及功能评估研究，发现其能有效稳定 HIPEs。这为功能性食品乳液开发新型表面活性剂提供可能。
在食品科学与健康领域，高内相乳液（High Internal Phase Emulsions，HIPEs）是一类神奇的存在。它内部相体积分数超过 74%，独特的微观结构赋予了它许多优异特性，比如高黏度、类似固体的特征，还有出色的界面稳定性和能量模量。凭借这些优势，HIPEs 在 3D 打印、药物递送、替代脂肪降低食物热量等多个方面都大显身手。然而，制备 HIPEs 却面临着不小的难题。传统方法中，使用高浓度的分子乳化剂会引发健康担忧；而从可食用来源获取的胶体颗粒，像蛋白质、多糖、淀粉等，要么表面活性不足难以有效乳化，要么在界面容易结构解离，往往还需要复杂的表面修饰或与生物聚合物复合，这极大限制了 HIPEs 的商业化应用。
与此同时，随着人们对健康饮食的关注度不断提高，减少糖分摄入成为一种趋势。在这样的背景下，寻找低热量的糖基乳化剂来稳定 HIPEs 就显得尤为重要。塔格糖（Tagatose）作为一种天然存在的低热量己糖，逐渐进入了研究人员的视野。它不仅热量低，在小肠的吸收率仅约 20%，对血糖和胰岛素水平影响极小，而且未被吸收的部分还能在大肠被有益的肠道微生物发酵，产生益生元效应。将塔格糖融入糖基表面活性剂，有望开发出性能优良的低热量乳液稳定剂。
为了解决上述难题，来自国内的研究人员开展了一系列关于塔格糖脂肪酸酯的研究。他们成功合成了一系列侧链碳原子数在 8 - 22 之间（C8 - C22）的塔格糖脂肪酸单酯，并对这些新型表面活性剂的乳化性能进行了系统评估，着重研究了它们稳定 HIPEs 的能力，同时还探究了塔格糖酯的结构 - 性能关系。这项研究成果发表在《Food Chemistry》上，为设计环保且具有工业价值的乳液系统提供了重要的理论框架。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是酶促合成技术，利用 Novozym 435 这种商业固定化脂肪酶，高效催化塔格糖酯的酰化反应，成功制备出目标产物。其次，通过测量不同浓度下的油水界面张力，评估合成酯的乳化性能；并利用相关仪器和方法测定乳液的弹性模量、黏度等指标，以此研究 HIPEs 的稳定性。
研究结果主要从以下几个方面展开：
- 塔格糖脂肪酸酯的合成：Novozym 435 能有效催化合成 C8 - C22 侧链的塔格糖单酯，且结构分析证实了是在塔格糖的 C1 羟基上发生选择性酰化。
- 乳化性能评估：这些新合成的酯具有可调节的亲水性 - 亲脂性平衡（HLB）值，范围在 5.8 - 9.7 之间，且该值与烷基链长度相关。在 0.05 - 0.1 wt% 的低浓度下，就能显著降低油水界面张力，展现出良好的乳化能力。
- 稳定 HIPEs 的效果：含有 C8 - C14 侧链的化合物能有效稳定水包油型 HIPEs（φ = 75%），其中 C10 酯的表现最为出色。所制备的 HIPEs 具有较高的弹性模量和黏度，在常温到 65°C 的温度范围内，以及经历三次冻融循环后，仍能保持 27 天以上的稳定性。
研究结论表明，一系列塔格糖脂肪酸单酯成功合成，且都能有效稳定 HIPEs。这些酯的 HLB 值可调节，能显著降低界面张力，C10 酯稳定 HIPEs 的效果最佳。该研究成果意义重大，为开发新一代用于功能性食品乳液的表面活性剂提供了可能，有望推动食品工业在健康化方向的发展，让消费者能够享受到既美味又健康的食品。同时，研究中明确的结构 - 性能关系也为后续进一步优化乳化剂结构、开发更高效的产品奠定了坚实基础。在未来，基于这些研究成果，或许还能拓展到更多领域，如化妆品、医药等行业，为相关产品的研发提供新的思路和方法 。
