葡萄叶蛇葡萄叶粉稳定Pickering乳液凝胶的结构表征及其对亲脂性生物活性物叶黄素的包载保护研究

《Foods》：Profile of the Bioactive Compounds, Minerals, Antioxidant and Antimicrobial Properties of Coloured Cherry Tomatoes at Different Stages of Ripeness

　　

天然载体体系需兼顾结构完整性与保护功能，以实现亲脂性生物活性物(lipophilic bioactives)的高效递送。研究人员采用富含黄酮的葡萄叶蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata)叶粉(AGP)作为颗粒稳定剂构建Pickering乳液凝胶，考察了AGP浓度与油相体积分数对凝胶结构的影响，并评估凝胶对叶黄素(lutein)的保护能力。AGP表现出适宜的界面润湿性，可吸附于油水界面并形成连续颗粒层。AGP浓度递增使液滴尺寸减小，凝胶强度由3.07×10?2 N升至5.04×10?2 N，反映基于颗粒的网络更坚固。各配方中4% AGP体系综合结构性能最优：凝胶强度最高，弹性指数(EI)与宏观黏度指数(MVI)良好，表明其承载与抗扰动能力突出。提高油相分数进一步紧密液滴堆积、改善结构稳定性。储存实验中，优化AGP稳定乳液凝胶的叶黄素保留率显著高于无粉末的MCT油体系，7天保留率由14.9%提升至55.9%。该保护效应源于界面颗粒物理屏障与AGP固有黄酮类抗氧化活性的协同作用。研究揭示了植物基颗粒在Pickering乳液凝胶结构化与亲脂性生物活性物保存中的协同角色，凸显AGP作为可持续功能性递送平台的潜力。

研究背景与立项依据

亲脂性生物活性物因营养与生理益处具功能食品应用潜力，但其水分散性差、易受氧光热降解，限制实际应用。传统乳液依赖表面活性剂或蛋白质维持界面完整，储存中仍可能发生液滴聚并与包载物损失。Pickering乳液借助固体颗粒在油水界面的不可逆吸附提供机械保护，进一步形成三维网络即可转变为凝胶态，提升抗相分离与流变可调性。稳定颗粒已从无机材料拓展至蛋白质、多糖及植物源颗粒；相比纯化单组分，植物粉保留固有组织与多样生物活性成分（多糖、蛋白、膳食纤维、酚类），可协同调控表面特性、界面吸附与连续相网络。葡萄叶蛇葡萄叶（藤茶）富黄酮，主要活性成分为二氢杨梅素(DMY)等，具抗氧化能力；纯化DMY工艺繁琐，而AGP保留原生微观结构与多组分，有望协同调节润湿性与界面亲和，故研究人员以AGP为固体颗粒稳定剂、中链甘油三酯(MCT)为油相制备Pickering乳液凝胶，探究AGP浓度与油相分数对结构形成的影响，并评价其对叶黄素储存稳定性的保护效应。论文发表于《Foods》。

主要关键技术方法

研究人员以市售AGP（含水率7.70±0.43%）与MCT为基材，通过高速均质（15000 rpm，3 min）制备乳液凝胶；采用扫描电镜(SEM)观察颗粒形貌，激光粒度仪测粒径分布；光学接触角仪测油水界面张力与AGP压片静接触角评估润湿性；光学显微镜观察液滴微观排布；质构仪以穿透模式测凝胶强度；Rheolaser Masters光学微流变仪在无外场下监测布朗运动，得弹性指数(EI)与宏观黏度指数(MVI)；以UV辐照加速氧化（6 W灯，15 cm，30°C），乙醇/正己烷(1:1)提取后于446 nm测吸光，依标准曲线算叶黄素保留率；数据取三次独立重复，ANOVA与Duncan法检验（p<0.05）。

研究结果

3.1 AGP形态与粒径分布：SEM显示AGP呈不规则片状/块状、表面褶皱粗糙，有聚集；D₁₀、D₅₀、D₉₀分别为2.154、8.108、51.78 μm，多尺度分布利于颗粒填充与连续相网络构建。

3.2 AGP界面张力：AGP分散液显著降低MCT/水界面张力，由纯水32.92 mN/m降至1%时26.81 mN/m，2%约25.17 mN/m，≥3%平台化；表明可溶性亲水组分与表面活性物参与界面调节，界面饱和后额外颗粒留于连续相。

3.3 AGP润湿性：静接触角70.46°，属中等润湿平衡，利于颗粒锚定油水界面；粗糙形貌增强接触线钉扎，提高脱附阻力。

3.4 乳液凝胶宏观形貌：固定油相70%时，AGP从2%增至4%改善倒置稳定性；4% AGP在油相50–70%区间自支撑完好，80%油相因界面面积过大超出颗粒覆盖能力而出油；低油相(40%)则液滴交互不足致轻微变形。

3.5 液滴粒径分布：油相固定70%，AGP 2%→4%使D₅₀由21.77降至13.32 μm、D₉₀由56.11降至33.07 μm；固定4% AGP时油相50%→70%使D₅₀由8.34升至13.32 μm，因总界面增大而颗粒覆盖密度下降、液滴堆积促局部聚集。

3.6 乳液凝胶微观结构：4% AGP下油相50%→60%液滴数增、球形均匀；70%时液滴变大、间距缩、偶接触；油相70%下AGP 2%→4%液滴细化、大滴比例降、分散均一，印证界面覆盖增强。

3.7 凝胶强度：油相70%时AGP 2%→4%凝胶强度3.07×10^?2 N→5.04×10^?2 N；4% AGP下油相50%→70%由3.25×10^?2 N升至5.04×10^?2 N，源于液滴密堆与空间约束增强。

3.8 微流变特性：EI与MVI初期速升后稳；4% AGP与70%油相组合EI、MVI最高，表明AGP既静态增强机械强度，又能在持续微扰下维持网络完整。

3.9 对叶黄素的保护：UV 7天后MCT空白保留14.9%，4% AGP（油相70%）保留55.9%，3%与4%末期接近但4%前期更高；同4% AGP下70%油相优于低油相，密堆抑制氧扩散与光氧化。保护来自界面颗粒物理屏障+AGP黄酮化学抗氧化协同。

讨论与结论翻译

讨论指出，AGP具适宜润湿与界面吸附，可围绕油滴形成稳定颗粒层，促进液滴均匀分散并提升凝胶结构完整；4% AGP配合70% MCT油相表现最佳，凝胶强度5.04×10^?2 N且微流变稳定，高油相进一步密堆强化网络；AGP稳定凝胶显著提升叶黄素储存稳定性，归因于界面颗粒屏障与固有黄酮抗氧化协同。结论：本研究制备AGP稳定Pickering乳液凝胶，阐明AGP调控凝胶结构及保护包载生物活性物的机制；AGP作为植物源颗粒稳定剂兼具结构功能与生物活性保护，为亲脂性生物活性物递送提供绿色平台。