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IF=8.0!华南农业大学食品学院:姜黄素在油茶籽油体中的负载与多室乳液构建:高压均质预处理的影响

  • 2026-10-14 12:25:44
IF=8.0!华南农业大学食品学院:姜黄素在油茶籽油体中的负载与多室乳液构建:高压均质预处理的影响

图文来源:作者团队

姜黄素在油茶籽油体中的负载与多室乳液构建:高压均质预处理的影响

华南农业大学食品学院:Fangyuan Chen(第一作者),兰雅淇教授(通讯作者)等在期刊《Food Research International》(IF:8.0)上发表了题为“Curcumin loading in Camellia seed oil body and multi-compartment emulsion fabrication: effect of high-pressure homogenization pretreatment”的论文。

01
研究背景

全球慢性代谢性疾病(如肥胖、糖尿病和心血管疾病)患病率不断攀升,加之消费者对促进健康的功能性食品需求日益增长,共同推动了对生物活性成分递送系统的研究进程。然而,现有技术存在的固有局限性阻碍了生物活性成分在食品中的有效整合与功能发挥。传统递送系统缺乏多功能性,例如共包封成分常与食品基质相容性不佳,且生物活性化合物在加工和储存过程中易发生化学降解。为应对这些挑战,共包封策略已成为关键解决方案。该技术能实现多种生物活性成分的同步递送与保护,同时提供可调节的释放特性和增强的稳定性。尽管如此,现有共递送平台(如双重乳液和脂质体)在实际应用中仍面临重大障碍,包括材料不相容性、工艺复杂性及储存稳定性有限等问题。因此,亟需开发新型共递送系统,以专门实现多功能集成、简化加工流程并提升储存稳定性。

植物油体因其天然的结构优势,正成为一种极具潜力的替代方案。作为亚细胞器,油体将中性脂质储存在由磷脂-油蛋白构成的单层膜内,这种独特的核壳结构赋予其多重关键优势。首先,其疏水核心具备卓越的脂质负载能力。凭借其疏水化合物容纳空间大的特点,仿生油体对生物活性物质的负载量可达脂质体的3.13倍。此外,该结构还提供了可匹敌皮克林稳定剂的界面活性。研究表明,在pH11.0条件下分离的米糠油体呈现出更小的粒径(约2.0微米)、增强的表面疏水性以及更快的界面吸附速率。这些结构完整的油体能够通过皮克林机制形成有序致密薄膜,从而稳定乳液体系。此外,其致密的膜结构本身可抑制脂质过氧化反应,提供合成体系难以匹敌的氧化稳定性。这些协同特性使油体成为兼具生物活性物质递送与界面稳定功能的多功能载体,为推进清洁标签功能性食品设计提供了范式转换的新路径。

油茶是中国广泛栽培的木本油料作物。其种子提取的油体,即油茶籽油体(CSO),具有独特的组成特征:富含油酸,并含有维生素E、类胡萝卜素及角鲨烯等内源性生物活性物质。因此,CSO作为递送体系使用时,不仅具备卓越的氧化稳定性,还能为负载物提供保护性微环境,这使其成为一种极具前景的天然平台,在稳定氧化敏感性化合物方面较其他植物来源的油体具有明显优势。然而,尽管其作为生物活性物质载体的功能已被认知,但其作为天然界面稳定剂用于构建结构化乳液(尤其是用于共包封的多室乳液体系)的潜力仍有待探索。此外,高压均质技术已被证实可有效调控油体的颗粒特性与界面性质。该研究提出假设:通过高压均质技术调控CSO的界面性质,可实现一步法制备多室高内相乳液,从而用于氧化敏感性生物活性物质的协同共递送。

因此,该研究旨在利用油茶籽油体(CSO)作为天然稳定剂及亲脂性生物活性物质的载体,通过一步乳化工艺构建一种新型多室共递送系统。研究首先通过高压均质处理对CSO进行结构重塑,并负载典型氧化敏感性亲脂生物活性物质——姜黄素。系统探究了高压均质处理对CSO理化性质及界面特性的影响。进一步将CSO用于稳定藻油高内相乳液,并在一步法制备高内相乳液的过程中,验证了CSO兼具生物活性物质载体与界面稳定先驱的双重功能。该工作为开发具有增强生物活性保护与共递送效率的清洁标签功能性食品提供了创新的绿色策略。

02
研究方法和结论

该研究通过高压均质预处理有效提升了油茶籽油体的物理稳定性与姜黄素负载能力,其中90MPa处理效果最佳(在所测试条件中最为显著)。这一改善归因于高压均质诱导的油茶籽油体结构优化:粒径减小与界面蛋白展开共同促进了更高效的姜黄素包封。随后与壳聚糖(CS)复合形成的CSO-CS颗粒,其界面性质关键取决于预处理压力。CSO90-CS颗粒凭借其小尺寸、高颗粒密度及高界面活性,在乳化过程中能于界面快速形成致密且内聚的颗粒层。该层同时发挥空间位阻与机械屏障作用,不仅有助于形成更均匀且自支撑的凝胶网络,还能有效阻止促氧化剂渗透。此外,更高的姜黄素包封效率与增强的界面屏障协同作用,共同提升了体系的氧化稳定性。因此,由CSO90-CS稳定的高内相乳液表现出良好的凝胶强度与氧化稳定性。该研究提出的策略实现了氧化敏感性生物活性物质在具有可调界面结构的凝胶化高内相乳液中的共包封。该途径为开发具有增强营养特性、优异生物活性保护效果及延长货架期的清洁标签功能性食品开辟了新路径。更根本的是,该研究阐明了"加工-结构-性能"之间的关联机制,为相关研究提供了概念框架——尽管具体压力值可能因均质设备型号而异。在此基础之上,未来的应用研究与工业转化可进一步权衡性能与经济性因素,以更系统地优化相关工艺参数。

03
研究结论

(1) 高压均质处理制备了粒径减小、姜黄素负载能力增强的油茶籽油体。

(2) 油茶籽油体载体被设计用于在高内相乳液中共包封姜黄素与藻油。

(3) 经高压均质处理的油茶籽油体形成粘弹性界面膜,有助于稳定高内相乳液。

(4) 藻油在高内相乳液中得到保护,其自由基清除能力与氧化稳定性均显著提升。

04
图文赏析

基金支撑:

该研究得到广州市重点技术研发计划(SL2022B03J01001)的支持。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.118091

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翻译:陈雨蒙

编辑:科研小助

审核:席书敏

专家指导:张丽霞

供稿团队:花生资源挖掘与品质调控创新团队

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