《Food Hydrocolloids》：Sequential Ultrasound-Microfluidization Engineering of Glycated Fish Skin Gelatin Nanoemulsions for Enhanced Preservation of Rainbow Trout
编辑推荐：
•处理顺序显著影响了木姜子精油纳米乳液的形成和稳定性。•先超声处理再进行微射流均质制备的纳米乳液具有最小的液滴尺寸和最佳的稳定性。•优化后的纳米乳液表现出对pH值、离子强度和长期储存的强抵抗力。•该纳米乳液能有效抑制冷藏虹鳟鱼中的微生物生长和脂质氧化。•虹鳟鱼的货架期从3天延
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处理顺序显著影响了木姜子精油纳米乳液的形成和稳定性。
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先超声处理再进行微射流均质制备的纳米乳液具有最小的液滴尺寸和最佳的稳定性。
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优化后的纳米乳液表现出对pH值、离子强度和长期储存的强抵抗力。
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该纳米乳液能有效抑制冷藏虹鳟鱼中的微生物生长和脂质氧化。
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虹鳟鱼的货架期从3天延长至7天，质地保持效果也得到改善。
引言
生腌鱼制品，尤其是酸腌生鱼，以其新鲜、酸爽、鲜艳的风味备受推崇，是中国西南地区（尤其是云南，在少数民族社区中传统制作）和东南亚地区饮食文化中不可或缺的一部分。然而，这些生食产品对原料新鲜度要求极高，不当处理或储存会迅速导致微生物污染和脂质氧化，从而影响风味、质地和安全性。虹鳟鱼因其肉质紧实、品质优良而备受青睐，是云南地区生腌方法的首选食材，但在储存过程中极易发生品质劣变（Du等，2022）。木姜子精油（LCEO）提取自木姜子植物，被广泛用于生腌鱼制品的调味。其主要成分柠檬醛赋予鱼肉清新的柠檬香气，并增添独特的酸爽风味（Dai等，2021）。此外，LCEO还具有强效的抗菌和抗氧化特性，有助于延长鱼制品的货架期并提高其安全性（Li等，2022）。
乳液是食品应用中的关键多相体系，其稳定性至关重要，直接影响乳化性能、抗氧化能力和抗菌功效等功能特性——这些是有效食品防腐所必需的（Gupta等，2016；Liu等，2019）。对于基于精油的乳液，液滴粒径分布、界面层结构和长期物理稳定性尤为重要，因为它们直接影响封装抗菌化合物的保留、释放和生物活性。在我团队已建立的研基基础上，鱼皮明胶（FSG）作为一种极具前景的可持续乳化剂，来源于鱼加工副产物（Xing等，2024）。其出色的生物相容性和表面活性使其非常适合封装精油等生物活性化合物，从而改善其在食品体系中的稳定性和递送效果（Zhang等，2020）。在生腌鱼制品的语境下，FSG可与LCEO有效搭配，同时提升防腐效果和感官品质（Wang等，2023）。
在此基础上，我们此前的研究表明，糖化FSG可作为有效的天然乳化剂稳定LCEO乳液（Xing等，2024）。然而，现有研究主要集中于FSG修饰，而物理处理对乳液结构和功能的影响仍了解不足。因此，不同高能量处理方法是否能够通过调节乳液的液滴和界面结构来改善其稳定性、抗菌活性和鱼类防腐性能，目前尚不清楚。
在此背景下，超声和微射流均质等高能量乳化技术分别在液滴形成和界面工程方面发挥独特作用（Gupta等，2016）。超声处理依赖于空化效应，可显著减小油滴粒径，提高乳液的均匀性和稳定性（Modarres-Gheisari等，2019）。在超声处理过程中，声学空化、微射流和局部剪切力可破坏粗大油滴并促进乳化剂在新形成的油水界面上快速吸附。相反，微流控技术通过高剪切、湍流和冲击等物理作用产生高度均匀的纳米级液滴，进一步提升乳液的稳定性和功能性（Kavinila等，2023；Ozturk等，2021）。这些发现可能为超声与微射流联合处理中处理顺序的作用提供新的见解。然而，以往大多数研究侧重于超声或微射流的单独效果，而对其处理顺序的影响关注有限（McCarthy等，2016）。特别是，超声后再微射流与微射流后再超声对液滴粒径、界面组织、再聚结行为和乳液功能稳定性的影响是否不同，目前尚不清楚。因此，研究超声与微射流的顺序依赖耦合效应可能为调节糖化FSG稳定LCEO纳米乳液的界面结构和功能稳定性提供有前景的策略。增强物理和功能稳定性可进一步提升LCEO在食品体系中的递送和防腐性能。
因此，本研究旨在阐明不同超声-微射流处理顺序如何影响糖化FSG稳定LCEO纳米乳液的理化性质和稳定性。为实现此目标，系统评估了超声、微射流及其顺序组合对粒径、多分散指数、Zeta电位、微观结构、储存稳定性和功能特性的影响。基于这些结果，选择综合表现最优异的纳米乳液应用于冷藏虹鳟鱼，评估其对微生物生长、脂质氧化和物理品质的影响。与我们的FSG糖化前人工作相比，本研究将分子水平乳化剂修饰与工艺水平结构工程相结合，开发了一种稳定、可扩展且环境友好的冷藏鱼类防腐纳米乳液策略。
各部分内容摘要
原料与试剂
鱼皮明胶和LCEO购自上海源叶生物科技有限公司（中国上海）。β-葡聚糖（分子量：10 kDa、100 kDa和200 kDa）购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。蛋白胨、酵母浸粉和琼脂粉购自北京爱博泰克生物科技有限公司（中国北京）。所有使用的化学试剂均为分析纯，购自上海阿拉丁生化科技有限公司，
超声处理工艺优化
如图1所示，乳液在Maillard反应前后的粒径和多分散指数（PDI）发生了显著变化。选取分子量为10 kDa、100 kDa和200 kDa的β-葡聚糖-蛋白共轭物，评估其在相同超声条件下对乳液性能的影响。如图1(a)所示，由明胶-β-葡聚糖共轭物制备的乳液表现出显著更小的粒径和更低的PDI值，相比
结论
本研究成功开发了使用糖化FSG-β-葡聚糖共轭物结合顺序超声和微射流均质制备的食品级LCEO负载纳米乳液。最优工艺为250 W超声处理6分钟后进行两轮120 MPa微射流均质。在所有处理中，UIM（超声-微射流顺序）综合表现最佳，表现出对pH值变化、高离子强度和长期冷藏储存的更好抵抗力。在4 °C储存42天后，其
CRediT作者贡献声明
郭超帆：写作-审稿与编辑，指导，资金获取，形式分析，概念设计。易俊杰：指导，资金获取，形式分析，概念设计。邢乃文：可视化，验证，方法论，形式分析。王学娇：写作-审稿与编辑。柴瑞：写作-初稿撰写，软件，方法论，调查研究
未引用参考文献
Chotimarkorn，2014；Demirkale，2023；Donsì和Ferrari，2016；Liu等，2019；Lu等，2018；Merlo等，2019；Nikravan等，2024；Ozdal等，2025；Ozturk和Turasan，2021；Qian和McClements，2011；Qin等，2025；Sinsuebpol和Changsan，2020；Siraj等，2021；Soleimani等，2025；Torres Neto等，2024；Vaishanavi和Preetha，2021；Wang和Vardhanabhuti，2024；Wang等，2024；Warner等，2022。
资金来源
本研究由国家重点研发计划（2024YFD2100503-01）和云南省科技计划项目（202302AH360003）以及强滇人才支持计划（XDYC-QNRC-2022-0569）资助。
致谢
感谢云南省"强滇人才"支持计划"-果蔬加工与营养健康创新团队的资金支持。
柴瑞|邢乃文|王学娇|郭超帆|易俊杰
