《Food Chemistry》：Modulating the stability and rheological behavior of camellia oil body emulsions via pH regulation and different charged polysaccharide coatings
编辑推荐：
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pH值和多糖类型影响山茶油体乳液的稳定性。
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壳聚糖在酸性pH值下能改善分散性，但在pH值超过7时会导致聚集增加。
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海藻酸钠具有明显的pH依赖性稳定性和流变响应。
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甲基纤维素在测试的pH范围内保持相对较低的粘度。
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不同离
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pH值和多糖类型影响山茶油体乳液的稳定性。
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壳聚糖在酸性pH值下能改善分散性，但在pH值超过7时会导致聚集增加。
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海藻酸钠具有明显的pH依赖性稳定性和流变响应。
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甲基纤维素在测试的pH范围内保持相对较低的粘度。
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不同离子强度和热处理下，多糖的表现不同。
引言
山茶油（Camellia oleifera）是一种全球公认的油料作物，中国生产的山茶油占世界总产量的90%以上（Cheng et al., 2018; Zhu et al., 2019）。山茶籽能产生高质量的食用油，其中富含单不饱和脂肪酸，以及生物活性成分如生育酚和多酚。这些成分使其具有营养价值和促进健康的作用（Shi et al., 2020）。在种子内部，脂质储存在称为油体（OBs）的特化亚细胞器官中。这些天然乳液 droplet 由三酰甘油核心组成，外层被磷脂单层包裹，并由表面活性蛋白（主要是油醇蛋白）稳定（Abdullah et al., 2020; Nikiforidis, 2019）。这种独特的结构使油体能够作为预乳化系统，在各种食品应用中发挥重要作用，包括植物基涂抹酱、调味品和基于乳液的产品（Nikiforidis et al., 2014; Quan et al., 2022）。然而，由于油体的物理稳定性受pH值影响，尤其是在油体表面蛋白的等电点（约pH 4.5）附近，静电排斥力减弱导致 droplet 聚集和相分离（McClements, D.J. 2015），因此其在食品中的使用受到限制。环境因素（离子强度、热处理和储存条件）对油体的稳定性也有影响，因此需要有效的稳定策略来扩展其应用范围。为了应对这些不稳定问题，研究表明多糖可以作为稳定剂，因为它们的物理化学性质会影响不同环境条件下的乳液稳定性和流变行为。多糖的有效性不仅取决于其自身特性，还取决于周围pH值，后者调节界面相互作用和分散行为（Farooq et al., 2022; Su et al., 2018）。
研究表明，多糖可以影响油体乳液的稳定性和流变行为。据报道，刺槐胶（gum tragacanth）可以改善山茶油体乳液的乳化稳定性和 droplet 大小（Farooq et al., 2022），而海藻酸钠则被研究用于在不同pH条件下稳定大豆油体乳液（Su et al., 2018）。含有壳聚糖的油体系统在特定配方条件下也表现出更好的结构稳定性和流变响应（Farooq et al., 2023; Farooq et al., 2024）。本研究选择了壳聚糖（CTS）、海藻酸钠（SA）和甲基纤维素（MC），因为它们具有不同的电荷相关性和pH响应特性。CTS在酸性条件下主要带正电，而在中性至碱性条件下 protonation 减少可能会限制其水溶性。SA含有羧基，在酸性条件下保持负电荷，而MC是一种非离子型纤维素衍生物，可能通过聚合物相关效应影响分散行为。尽管之前的研究已经单独探讨了刺槐胶（Farooq et al., 2022）、卡拉胶（Wu et al., 2011）和海藻酸钠（Su et al., 2018）在油体系统中的作用，但在相同山茶油体平台下，在不同pH和加工条件下对比研究阳离子、阴离子和非离子多糖的效果仍有限。油体-多糖系统的pH依赖性行为受电荷兼容性和聚合物特性的影响。最近，基于两种生物聚合物的zeta电位乘积计算出的静电相互作用强度（SEI）被提出作为评估pH依赖性电荷关系的指标（Chen et al., 2025; Weinbreck et al., 2004）。然而，SEI仅表示组分间的电荷关系，不能直接量化界面相互作用、聚合物吸附或表面覆盖情况。此外，最近还有其他方法被探索用于改善山茶油体的稳定性（Yatheshappa et al., 2025），但多糖类型对广泛pH变化和加工应力下油体-乳液行为的影响仍不充分了解。为填补这一知识空白，本研究系统比较了含有阳离子CTS、阴离子SA和非离子MC的山茶油体乳液在pH 3.0–9.0以及离子强度和热应力下的表现。通过结合基于SEI的电荷关系分析、粒径、zeta电位、浊度、视觉稳定性、FTIR、CLSM、表观粘度和振荡流变测量，本研究提供了关于多糖特性如何影响控制配方条件下油体-乳液响应的比较见解。
章节片段
材料
山茶油籽来自当地一家食品公司（中国杭州千岛湖天新有限公司）。山茶油（Camellia oleifera）的脂肪酸组成主要包括油酸，以及亚油酸、棕榈酸和硬脂酸（Shi et al., 2020）。壳聚糖（CAS编号：9012-76-4）的粘度为100–200 mPa·s，脱乙酰度≥95%，购自杭州晨通生化科技有限公司（中国杭州）。
pH值对多糖涂层油体乳液稳定性的影响
在pH范围（3.0至9.0）内评估了油体乳液的物理稳定性，包括粒径、zeta电位和视觉观察（图1A–C）。未涂层油体的pH依赖性稳定性与其表面电荷变化密切相关。在pH 4.0和5.0附近，即其等电点（pI）附近，系统表现出不稳定性，表现为颗粒尺寸较大（4837–5010 nm）和zeta电位接近零。这种行为与电静电排斥力减弱一致。
结论
本研究表明，山茶油体（OB）乳液的稳定性和流变行为受到多糖类型和pH条件的显著影响。CTS涂层的乳液在酸性条件下表现出更好的分散性，但在中性至碱性条件下聚集增加且弹性响应增强，这与CTS protonation 减少和分散行为改变一致。SA涂层的乳液在酸性条件下表观粘度较高，并表现出明显的pH依赖性变化。
未引用参考文献
Alade, Mahmoud, Al Shehri and Sultan, 2021Meng, Li, Yang, Wang and Liu, 2023Mola Ali Abasiyan, Nasiri Sour, Mokhtari, Dashbolaghi and Sabzi, 2022Narong and James, 2006Yang et al., 2025Zambrano Solorzano and Vilgis, 2023
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（批准号：W2442013）的财政支持。
