《Foods》：Study on Walnut Oil–Fructooligosaccharide Emulsions Fabricated by High-Pressure Microfluidization and Their Application in Improving Rice Quality
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本研究旨在优化核桃油–低聚果糖乳液的制备条件并评估其在改善熟米饭品质方面的功效。研究人员采用蔗糖脂肪酸酯（SE）、聚甘油脂肪酸酯（PGEs）和双乙酰酒石酸单双甘油酯（DATEM）三种食品级乳化剂，考察水油比、乳化剂用量及高压微流化（HPM）压力对乳液稳定性指数
本研究旨在优化核桃油–低聚果糖乳液的制备条件并评估其在改善熟米饭品质方面的功效。研究人员采用蔗糖脂肪酸酯（SE）、聚甘油脂肪酸酯（PGEs）和双乙酰酒石酸单双甘油酯（DATEM）三种食品级乳化剂，考察水油比、乳化剂用量及高压微流化（HPM）压力对乳液稳定性指数（ESI）、粒径、多分散指数（PDI）、ζ电位、微观形貌及储藏稳定性的影响。结果表明SE乳化能力最优，最佳水油比6:4、SE用量4%（w/w，基于油质量），HPM处理进一步减小液滴尺寸并提升ESI，确定150 MPa为最佳均质压力。随后将优化乳液用于煮饭，设纯水、纯核桃油、纯低聚果糖（FOS）、两原料简单物理混合及粗乳液为平行对照。相较所有对照，150 MPa均质乳液煮制的米饭硬度最低（3297.22 g）、弹性最高（0.74），且持水性、亮度及挥发性有机化合物（VOCs）最丰富。结论：HPM制备的核桃油–低聚果糖乳液对熟米饭质构与风味具有协同改善作用，可为主食功能化改性提供技术参考。
研究背景方面，熟米饭作为中国居民日常主导主食，其食用品质与加工特性长期受关注。传统熟米饭存在淀粉回生快、储藏硬化、风味单调等缺陷，限制适口性与货架期。随着健康意识提升，兼具营养强化与品质改善的功能性米饭成为主食产业升级的重要方向。核桃油富含多不饱和脂肪酸（主要是亚油酸与α-亚麻酸）、酚类（没食子酸、鞣花酸等）、植物甾醇、角鲨烯与褪黑素，具抗炎、抗肿瘤及免疫调节等生物活性；低聚果糖（FOS）作为益生元可促进肠道有益菌增殖、调节菌群、提升矿物吸收并缓解代谢障碍。二者构建的递送体系有望将亲脂活性物均匀分散于水相，同时延缓淀粉回生、优化质构并提升营养价值。食品乳液因热力学不稳定需依赖乳化剂，传统高速剪切均质所得乳液液滴大、分布不均、长期稳定性差，难以满足煮饭复杂环境；高压微流化（HPM）集高速冲击、高频振荡、瞬时压降、强剪切与空化于一体，可物理细化颗粒、提升界面活性，但关于乳化剂类型与用量、HPM参数对核桃油–FOS乳液多维性能的调控机制，及其改善米饭品质的路径仍系统不足。该文发表于《Foods》。
关键技术方法上，研究人员以市售大米、阿克苏核桃油、山东低聚果糖及三种食品级乳化剂（SE、PGEs、DATEM）为原料，先通过不同水油比（9:1至5:5）与乳化剂用量（1%–5%基于油相）筛选最优配方，再以JN Mini Pro高压微流化仪在30–150 MPa处理粗乳液；乳液表征涵盖ESI（10 min快速筛查）、动态光散射测粒径与PDI、ζ电位、共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）染色观察、20天析乳指数（CI）储藏实验、DPPH与ABTS+抗氧化评价及670 nm透光率；米饭应用端设水、纯油、纯FOS、物理混合、粗乳液、150 MPa乳液六组，煮后测含水率与吸水率、色差仪测Lab*、TA-XT.Plus质构仪TPA模式测硬度/弹性/黏附/咀嚼性、GC-IMS指纹图谱定34种VOCs。
研究结果部分，3.1节筛选最优乳化剂与水油比：SE在6:4水油比ESI最高，PGEs适于高水相，DATEM全程最差；宏观微观形貌、粒径、PDI、透光率与20天CI一致表明SE-6:4体系液滴细、分布窄、析乳最少。3.2节SE用量效应：ESI随用量1%→4%升至峰值约160，5%因连续相过剩聚集而回落；4%时液滴最小、PDI最低、20天CI初始14%且全程较低，确定4%（w/w油基）为阈值。3.3节HPM压力效应：ESI从30 MPa约100 min单调升至150 MPa近340 min；CLSM与显微显示30→150 MPa液滴由362 nm降至255.07 nm、PDI由0.392降至0.287，分布更密；ζ电位全负但绝对值低于30 mV，稳定性主靠SE分子界面取向吸附而非静电排斥；DPPH/ABTS+在90 MPa略峰后微降，提示过高压力致抗氧化物降解；20天储藏各压力组均无分层，150 MPa视觉均一性最佳。3.4节米饭品质：150 MPa乳液组失水率最低51%，吸水率适中；L*达79.62最高，源于纳米分散增强光泽透感；TPA中硬度3297.22 g最低、弹性0.74最高、黏附1172.03 g·s较粗乳液下降、咀嚼453.01 g，克服单油只软不弹、单FOS过黏、物理混合黏附仍高、粗乳液黏附峰值等缺陷；GC-IMS区域a–d显示该组醛类、吡嗪、酮酯、呋喃及萜类释放最均衡，坚果焙烤香、焦糖蜜香层次最丰，且游离萜嵌入淀粉网络实现缓释。
讨论部分指出，研究虽证实HPM制备核桃油–FOS纳米乳液可行且对米饭质构色泽风味协同改善，但≥120 MPa时抗氧化活性下降对终产品长期氧化稳定性影响未评，且仅用单一稻种，对其他品种与工艺适配待验；作者建议后续添0.02%–0.05%迷迭香提取物/VE/茶多酚抵氧化损失，并做多品种与放大试验。
结论翻译：本研究确定SE为核桃油–FOS乳液最优乳化剂，最佳配方水油比6:4、SE 4%、150 MPa微流化，得最小液滴255.07 nm、最高ESI约340 min与最匀分布；该150 MPa纳米乳液煮饭失水最低51%、亮度L*79.62、硬度3297.22 g、弹性0.74，VOCs（醛、吡嗪、酮、酯）最丰；单添加剂、物理混合与粗乳液均有质构或风味缺陷，印证乳化与均质必要；机制归于淀粉–脂质络合与均匀多糖–脂质网络抑制回生。虽≥120 MPa抗氧化损失与跨品种适用性未评估，该研究仍为核桃油–FOS纳米乳液作为清洁标签改善米饭品质与主食功能化提供策略与理论基础。
