《Food Chemistry》：Physicochemical properties and antioxidative stability of curcumin-loaded oleogel made with ethyl cellulose enhanced by soy lecithin
编辑推荐：
•姜黄素脂质体与乙基纤维素通过氢键相互作用形成复合物（CLE）。•CLE提高了姜黄素的包封率，并增强了其热稳定性。•使用CLE制备的油凝胶表现出更高的硬度和改善的姜黄素抗氧化效果。•分子动力学模拟揭示了大豆卵磷脂增强乙基纤维素油凝胶网络稳定性的机制。引言部分氢化植物油在烘焙食
- •
姜黄素脂质体与乙基纤维素通过氢键相互作用形成复合物（CLE）。
- •
CLE提高了姜黄素的包封率，并增强了其热稳定性。
- •
使用CLE制备的油凝胶表现出更高的硬度和改善的姜黄素抗氧化效果。
- •
分子动力学模拟揭示了大豆卵磷脂增强乙基纤维素油凝胶网络稳定性的机制。
引言
部分氢化植物油在烘焙食品、乳制品和人造黄油等食品中可提供良好的质构、流变学和感官特性。然而，其饱和脂肪和反式脂肪含量与心血管疾病（CVD）、2型糖尿病（T2D）和代谢综合征（MetS）风险增加相关（Islam等，2019；Julibert等，2019）。因此，食品工业需要替代性的脂肪结构化策略，在减少饱和脂肪和反式脂肪的同时保持加工食品所需的功能特性（S. A. Akbar等，2026）。
油凝胶化是一种创新的有前景的技术，使用低浓度（<10% w/w）的凝胶剂将液态油（尤其是植物油）转化为类凝胶网络，称为油凝胶。这些半固体、热可逆结构模拟了传统固体脂肪的黏弹性能（Aliasl Khiabani等，2020）。油凝胶不仅富含不饱和脂肪酸，还具备固体脂肪的功能特性（Martins等，2019）。油凝胶的研究主要集中在各种植物油、凝胶剂类型和凝胶剂浓度的影响（Millao等，2023），以及加热和冷却条件对其物理性质的影响（Trujillo-Ramírez等，2019）。然而，大多数高分子量凝胶剂不溶于油，不能直接使用；因此，采用直接和间接方法进行油凝胶制备。本研究采用直接分散法，即将聚合物在油中加热至其玻璃化转变温度以上（Akbar, Trivayana等，2026）。尽管如此，一些高分子量凝胶剂如多糖及其衍生物已被证明对温度和机械应力不太敏感，使其适用于工业使用（Calligaris等，2020；Patel等，2015）。
乙基纤维素（EC）是凝胶剂中独特的一种，能够直接构建油的结构。当达到凝胶化温度——通常是EC的玻璃化转变温度（120°C至150°C）时，柔性的EC分子链在冷却后变得刚硬，形成珊瑚状、纠缠的三维网络，从而固定液态油（Fu等，2020；Z. Li等，2026）。基于EC的油凝胶用于巧克力、烘焙食品和肉制品的生产，增强这些食品的质构或流变学特性，同时改善其营养组成（Adili等，2020；L. Li & Liu，2019；Zetzl等，2012）。富含天然植物化学物质的油凝胶被认为是有益的、促进健康的脂肪，具有强抗氧化性，植物油的种类会影响所得油凝胶的特性。植物油的选择，如葵花籽油、橄榄油和米糠油（Lim等，2017；Zetzl等，2012），影响油凝胶的营养和质构特性、流变学行为以及热力学稳定性（Gómez-Estaca等，2019；Millao等，2023）。由不饱和脂肪酸含量较高的油制备的油凝胶通常表现出更高的硬度（Ye等，2019）。亚麻籽油富含多不饱和脂肪酸和ω-3脂肪酸，特别是60%的α-亚麻酸，所得油凝胶具有优异的物理稳定性，包括类固体的弹性和热力学稳定性（He等，2026；Millao等，2023）。然而，植物油在长时间暴露于高温和氧气时容易发生过氧化，导致不饱和脂肪降解并可能形成有害物质（McClements & Decker，2018）。天然植物化学物质具有抗氧化性，可以添加到油凝胶中以改善其健康益处和氧化稳定性（Z. Guo等，2025；Si等，2026）。
天然抗氧化剂有助于保护富含多不饱和脂肪酸的油凝胶免受氧化，但其在高温EC油凝胶化过程中的添加和保留仍然具有挑战性。合成抗氧化剂如维生素E、丁基羟基甲苯（BHT）和β-胡萝卜素已被用于改善脂质氧化稳定性；然而，消费者偏好正转向天然来源的原料，且一些合成酚类抗氧化剂的安全性仍在讨论中（Vikis等，2012；X. Yang等，2018）。因此，一个关键挑战是在油凝胶制备过程中稳定天然抗氧化剂并在储存期间保持其活性（Guo等，2026；He等，2026；Yun等，2026）。
姜黄素是一种天然来源的多酚类抗氧化剂，具有清除自由基和抑制脂质氧化的作用（Keramat & Golmakani，2024；X. Yang等，2019）。然而，它对光和热敏感，水溶性有限，在直接掺入食品体系过程中可能会损失或降解。脂质体可以将姜黄素包裹在磷脂双分子层内，形成姜黄素负载脂质体（Cur-Lip），从而提高其稳定性（Niu等，2012），但单独的脂质体在食品基质中可能表现出长期稳定性和释放控制方面的不足（Calligaris等，2020；Esposito等，2018）。据报道，用壳聚糖等食品级聚合物包膜脂质体可以增强姜黄素的包封效率和热稳定性（Y. Liu等，2015）。这些发现表明，脂质体-聚合物复合物可能适合在油凝胶制备之前和期间保护姜黄素（Yutong Chen等，2026；Y. Guo等，2025）。
除了前述影响油凝胶物理性质的因素外，表面活性剂的加入会导致形成多组分油凝胶（即同时包含聚合物凝胶剂和表面活性剂分子的油凝胶），这也会影响EC与植物油相之间的相互作用，从而影响油凝胶的物理化学特性。例如，用脱水山梨醇单油酸酯和脱水山梨醇单硬脂酸酯增强的EC油凝胶表现出降低的凝胶化温度、更慢的凝胶化速率和增强的抗变形能力。这种效果可能是由于表面活性剂提供了额外的结构支撑，从而加固现有的凝胶网络（Gravelle等，2016；Gravelle & Marangoni，2018）。迄今为止，关于将卵磷脂作为添加剂而非凝胶剂添加到油凝胶中的研究仍然稀少（Gaudino等，2019）。Masotta等（2019）观察到，虽然卵磷脂没有改变EC油凝胶网络内的氢键，但它确实增强了油凝胶的硬度。尽管现有研究的主要重点是表面活性剂如何改变油凝胶的结构和性质（Gravelle等，2016；Gravelle等，2018），但关于表面活性剂、油凝胶和抗氧化剂之间相互作用的研宄仍存在重大空白。具体来说，缺乏研究考察表面活性剂在凝胶结构水平上如何影响抗氧化剂的负载效率及其在油凝胶中的活性（Z. Guo等，2025）。
本研究旨在开创性地结合EC与Cur-Lip开发姜黄素-脂质体-EC复合物（CLE），并将其用于亚麻籽油油凝胶的配方。主要目标是利用姜黄素的抗氧化特性来减少油凝胶高温制备过程中的脂质氧化，从而最大限度地减少姜黄素的热暴露并保持较高的抗氧化剂浓度以延长油凝胶的保质期。预计该方法可进一步提高植物油来源油凝胶的营养组成。此外，本研究还打算将大豆卵磷脂（SL）作为表面活性剂掺入EC油凝胶基质中，以确定SL是否能优化油凝胶的物理结构、增强生物活性化合物的稳定性并增强抗氧化效果（N. Liu等，2020）。虽然分子动力学（MD）模拟已被用于研究油凝胶组分中的弱非共价相互作用（排除氢键）（Zheng等，2023），但对油凝胶组分之间相互作用的全面理论分析——尤其是表面活性剂、抗氧化剂和凝胶剂之间的相互作用——仍然缺乏。因此，本研究将利用该技术研究姜黄素、SL、EC和甘油三亚麻烯酸酯（Gt）——亚麻籽油中的主要多不饱和脂肪酸（Millao等，2023）之间的相互作用，从而促进营养强化油凝胶作为食品工业中脂肪替代品的发展。
章节摘要
材料
EC（90–110 mPa·s）、SL（≥98%）、胆固醇（>95.0%）、天然来源姜黄素（≥95%）和无水乙醇（99.5%）购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。有机冷压亚麻籽油购自盛迈工业有限公司（中国本溪）。所有其他化学品均为分析纯（AR）级别。
Cur-Lip和CLE的粒径及姜黄素包封率
图S1(A)显示，随着各组Cur-Lip悬浮液中SL含量的增加，粒径也相应增大，粒径范围为143.23 ± 2.17 nm至169.83 ± 3.01 nm。所有PDI值均低于0.3，表明粒径分布均匀。使用涉及额外能量输入（如磁力搅拌或剪切力）的传统脂质体制备技术，可能导致较大的多层囊泡形成。随着磷脂浓度的增加，囊泡
结论
CLE复合物中EC与Cur-Lip的结合稳定性以及姜黄素包封率受SL和乙醇水平的影响。高Cur-Lip含量（12% wt, SL:EC）需要增加乙醇浓度（40%, v:v）才能实现更高的姜黄素包封率、更好的热稳定性和更强的储存稳定性。由于添加了SL，使用CLE制备的油凝胶表现出比普通仅含姜黄素的油凝胶高1.23倍的硬度。
CRediT作者贡献声明
林恒：撰写——初稿、调查、形式分析、数据整理。李卓真：撰写——初稿。李芊梓：方法论、形式分析、数据整理、概念化。冯晓：方法论、形式分析、数据整理、概念化。陶莺萱：形式分析。苏博瑶：形式分析。钟田：撰写——审阅与编辑、监督。肖英：监督、形式分析。余曦：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理，
未引用参考文献
Akbar等，2026
Guo等，2025
Guo等，2025
Shen等，2024a
Shen等，2024b
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到澳门特别行政区科技发展基金（资助号0108/2024/RIB2、0148/2026/AGJ）、省人才计划（2023QN10N282）和广东省2025年国际科技合作项目（2025A0505020027）的支持。
林恒|李卓真|李芊梓|冯晓|陶莺萱|苏博瑶|钟田|肖英|余曦
