蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系乳液制備及其應(yīng)用研究進(jìn)展

李英溥，韓倩，周童欣，劉小娜，劉溫霞，王慧麗

（齊魯工業(yè)大學(xué)生物基材料與綠色造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250353）

阿拉伯膠（gum arabic，GA）又名金合歡膠，為豆科金合歡樹(shù)種黏稠滲出物經(jīng)干燥而得，是一種天然的植物樹(shù)膠，是美國(guó)食品與藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）最早批準(zhǔn)的可應(yīng)用于食品的親水膠體之一。阿拉伯膠是一種含有鈣、鎂、鉀、鈉鹽以及少量蛋白質(zhì)的雜多糖。研究表明，阿拉伯膠中主要含有6種糖單元，包括吡喃半乳糖、吡喃阿拉伯糖、呋喃阿拉伯糖、吡喃鼠李糖、吡喃葡萄糖醛酸和4-O-甲基吡喃葡萄糖醛酸[1]。阿拉伯膠中的多肽鏈含有多種氨基酸，如羥基脯氨酸、絲氨酸、脯氨酸等，這些氨基酸可與多糖形成化學(xué)鍵鏈接。通過(guò)凝膠滲透色譜法和激光光散射法聯(lián)用對(duì)阿拉伯膠的組分分離，可鑒別出阿拉伯膠主要包含3種組分，即阿拉伯半乳聚糖（arabinogalactan，AG）、阿拉伯半乳聚糖蛋白（arabinogalactan-proteins，AGP）和糖蛋白（glycoprotein，GP），其中 AG 含量最高，約占總膠量的88%，AGP含量約10%，GP含量最少。阿拉伯膠是典型的“高濃低黏”型膠體，具有高溶解性及較低的溶液黏度，配制成50%濃度的水溶液后仍具有流動(dòng)性是許多其他親水膠體所不具備的特點(diǎn)之一[2]。

蛋白質(zhì)是一種復(fù)雜的有機(jī)化合物，是通過(guò)肽鏈將氨基酸按照不同比例組合起來(lái)的大分子多肽，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，人體中蛋白質(zhì)約占全部質(zhì)量的18%。蛋白質(zhì)種類很多、性質(zhì)不同、功能各異，根據(jù)來(lái)源可分為動(dòng)物性蛋白質(zhì)和植物性蛋白質(zhì)。動(dòng)物性蛋白質(zhì)在人體內(nèi)吸收率高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，植物性蛋白質(zhì)雖也具有多種生理保健功能，但與動(dòng)物性蛋白質(zhì)相比，植物性蛋白質(zhì)無(wú)論是利用率還是適口性均較差。組成蛋白質(zhì)的主要氨基酸有20多種，分子結(jié)構(gòu)中主要含有氨基、羧基、酰胺基等基團(tuán)，化學(xué)反應(yīng)活性大，可與很多化合物發(fā)生反應(yīng)。蛋白質(zhì)是天然大分子，具有可降解性，隨著近年來(lái)提取分離純化技術(shù)的完善，在乳液制備、生物可降解材料、藥物傳送、再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注。

油和水兩種液體之間存在著很強(qiáng)的界面張力，即使高速剪切也不能使其共混。在油水體系中加入兼有親水/親油性的表面活性劑，能夠降低界面張力，降低體系內(nèi)能，從而使油水兩相混合，其中一種液體離散為液滴，分散于另一種液體中，成為乳液。微納米尺寸的固體顆粒在油水界面吸附，替代傳統(tǒng)表面活性劑，也可制得水包油、油包水及多重乳狀液，并且乳液性能優(yōu)異，這種乳液被稱為Pickering乳液。SiO2、TiO2、蒙脫石等無(wú)機(jī)顆粒制備Pickering乳液理論逐漸成熟，近年來(lái)，越來(lái)越多的有機(jī)類顆粒，如微凝膠[3]、苯乙烯微球[4]、多糖[5-7]、蛋白質(zhì)[6]等被發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)良的乳液制備性能。蛋白質(zhì)、阿拉伯膠作為天然高分子類化合物，具有可再生、環(huán)保、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系表現(xiàn)出優(yōu)異的乳化性能，本文綜述蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響，以及蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系穩(wěn)定的功能性乳液的研究進(jìn)展，為制備食品、醫(yī)藥領(lǐng)域乳液提供參考。

1 蛋白質(zhì)和阿拉伯膠的乳化性

蛋白質(zhì)作為乳化劑在食品領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，乳化性是蛋白質(zhì)廣泛應(yīng)用的特性之一[8]。蛋白質(zhì)具有表面活性分子的特征，分子結(jié)構(gòu)中既有親水基團(tuán)又有疏水基團(tuán)，可以單層或多層吸附在油水界面，分子間可以通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用形成凝膠狀結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到有效阻隔油水效果[9]。蛋白質(zhì)多肽鏈間通過(guò)氫鍵、離子鍵、范德華引力、二硫鍵等作用形成了多級(jí)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這些鍵在熱、pH值、鹽等環(huán)境因素誘導(dǎo)下易被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)表面性質(zhì)和三維空間結(jié)構(gòu)受到影響，蛋白質(zhì)變性，最終易導(dǎo)致蛋白質(zhì)穩(wěn)定的乳液失衡[10-11]。

阿拉伯膠是一種天然陰離子多糖，其水溶膠體的球狀結(jié)構(gòu)賦予其獨(dú)特性能，是區(qū)別于其他多糖的獨(dú)特表現(xiàn)形式，在50%濃度下仍可保持較低黏度[12]。阿拉伯膠具備一定乳化能力，對(duì)膠體具有保護(hù)或穩(wěn)定的作用，能在較大pH值范圍內(nèi)（pH2～10）對(duì)大多數(shù)的油起到穩(wěn)定的乳化作用，是一種應(yīng)用范圍較廣的乳化劑，能夠廣泛地用于制備各種水包油食品乳液體系。在乳化過(guò)程中AGP能夠吸附在油水界面上，通過(guò)空間位阻作用形成一個(gè)穩(wěn)定的彈性膜，降低油水間的界面張力，被認(rèn)為是阿拉伯膠能夠穩(wěn)定乳液的根本原因[13-14]。阿拉伯樹(shù)膠中AGP組分含量越多、分子量越大，油水界面張力越低，越利于乳液穩(wěn)定性提高[15-16]。AGP含量從11%增加到28%形成的乳液具有較小的液滴和更好的穩(wěn)定性[17]。影響阿拉伯膠乳化性能的其他環(huán)境因素還包括溫度、pH值和離子強(qiáng)度等[18]。

2 蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系乳液的穩(wěn)定性

乳液是非均相體系，具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性，在存儲(chǔ)期間易發(fā)生聚結(jié)、沉降、乳析、奧氏熟化等現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)直接導(dǎo)致油水分離，乳液穩(wěn)定性對(duì)所有的乳液體系均具有十分重要的意義。在特殊領(lǐng)域，乳液的存儲(chǔ)應(yīng)用環(huán)境更為復(fù)雜，對(duì)乳液的穩(wěn)定性要求更高，如在食品領(lǐng)域，為了延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期和不同的消費(fèi)需求，還需要在食品生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行加熱、冷凍和鹽處理等，對(duì)乳液的穩(wěn)定性要求極高。眾多研究表明[19-29]，蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系可以穩(wěn)定多種油相，所制備的乳液具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。

動(dòng)物性蛋白質(zhì)含有的氨基酸種類和結(jié)構(gòu)更加接近人體的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和數(shù)量，能被人體較好的吸收，可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥乳液領(lǐng)域發(fā)揮多重功效。Klein等[19-20]對(duì)乳清蛋白分離物（whey protein isolate，WPI）與阿拉伯膠（GA）在不同pH值水相混合物進(jìn)行分析。結(jié)果表明，混合物的表面張力降低明顯，WPI與GA間存在弱靜電吸附作用。質(zhì)量比為3∶1的WPI/GA混合物對(duì)芥花油、檸檬烯等具有良好的乳化作用，制得的芥花油乳液粒徑小于1 μm，比單獨(dú)WPI或GA制得的乳液穩(wěn)定性好，存放1個(gè)月乳液沒(méi)有變化，可應(yīng)用于飲料生產(chǎn)。

Niu等[21-23]采用卵清蛋白（ovalbumin，OVA）和阿拉伯膠（GA）穩(wěn)定食用油，酸性條件下，OVA與GA質(zhì)量比1∶2制得的OVA/GA復(fù)合物具有良好的乳化性，乳液對(duì)熱處理、氧化等環(huán)境壓力的穩(wěn)定性提高[22]。為探究OVA與GA在乳液制備中的作用機(jī)理，Niu等[21]在同等條件分步添加OVA與GA，采用OVA（或GA）單獨(dú)乳化葵花籽油制得粗乳液，再添加GA（或OVA）后均質(zhì)，對(duì)比不同方法制得的乳液性能。結(jié)果表明，分步添加OVA、GA到乳液體系中制得的乳液粒徑較大、穩(wěn)定性稍差，但3種方法制得的乳液均表現(xiàn)出良好的溫度穩(wěn)定性，50℃和90℃加熱30 min乳液粒徑變化沒(méi)有明顯區(qū)別。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)最先在油水界面吸附，形成蛋白質(zhì)吸附層，阿拉伯膠通過(guò)靜電作用吸附到蛋白質(zhì)層，形成雙層界面膜，能夠有效提高乳液穩(wěn)定性。

Kumar等[24]采用酪蛋白酸鈉（sodium caseinate，SC）與GA制備不同質(zhì)量比的SC/GA偶聯(lián)物，將其用于食品乳液制備，使乳液穩(wěn)定性提高。

植物性蛋白質(zhì)和動(dòng)物性蛋白質(zhì)本質(zhì)上沒(méi)有太大的區(qū)別，但在氨基酸組成和數(shù)量上與人體要求有一定不同，且植物性蛋白質(zhì)取材來(lái)源更為廣泛，能適應(yīng)更為復(fù)雜的乳液體系。Dai等[25]通過(guò)氫鍵和靜電相互作用制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的玉米醇溶蛋白與GA復(fù)合膠體納米粒子（zein/gum arabic complex colloidal nanop-articles,ZGAPs），GA分子吸附在玉米醇溶蛋白納米顆粒表面，使玉米醇溶蛋白的Zeta電位由正電反轉(zhuǎn)為負(fù)電，三相接觸角由133.75°調(diào)節(jié)至88.95°。ZGAPs在油滴表面形成了致密包覆層，為油滴提供了防止聚結(jié)和Ostwald熟化的致密屏障。用ZGAPs作為乳化劑可制備甘油三酯體積百分比超過(guò)50%的高內(nèi)相乳液，乳液具有長(zhǎng)期的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，且具有pH2～9、高溫60℃環(huán)境下的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。這種高效穩(wěn)定體系也為制備新型有效的生物活性物質(zhì)傳遞系統(tǒng)提供一種方法。

賈聰?shù)萚26]發(fā)現(xiàn)添加阿拉伯膠能促進(jìn)大豆分離蛋白（soybean protein isolate，SPI）或大豆蛋白酶解產(chǎn)物（soybean protease hydrolysate，SPH）在油水界面的吸附，SPH-GA復(fù)合物制備的乳液在25℃、pH4的條件下放置14d仍具有較好穩(wěn)定性。對(duì)大豆蛋白在食品方面的應(yīng)用，特別是稀的酸性乳飲料加工具有指導(dǎo)意義。Kong等[27]研究不同制備途徑和pH值對(duì)大豆分離蛋白與GA制備大豆油乳液性能的影響，通過(guò)對(duì)乳液粒徑分析、Zeta電位、絮凝指數(shù)、激光共聚焦顯微鏡觀察、流變等性能指標(biāo)檢測(cè)分析，結(jié)果表明：在pH4.0～7.0內(nèi)，將GA添加到SPI穩(wěn)定的油相中，乳液粒徑分布均勻、絮凝速率慢、穩(wěn)定性更好。

Li等[28]研究GA用量和pH值對(duì)菜籽分離蛋白（rapeseed protein isolate，RPI）乳化食品級(jí)菜籽油的影響，在pH8時(shí)，加入1%GA乳液的穩(wěn)定性最高。傅里葉紅外光譜證明，RPI/GA復(fù)合物形成過(guò)程中伴隨著分子內(nèi)、分子間的交聯(lián)，以及分子重排。通過(guò)激光共聚焦掃描顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，加入GA形成的凝膠狀網(wǎng)絡(luò)有利于乳液穩(wěn)定性提高。Pirestani等[5]在溫度90℃、自然pH值下通過(guò)美拉德反應(yīng)，用GA糖基化修飾的雙低油菜分離蛋白（cole protein isolate，CPI）制得 CPI/GA 偶聯(lián)物，并探究其乳化性能。研究發(fā)現(xiàn)，美拉德反應(yīng)生成的CPI/GA偶聯(lián)物乳化性能優(yōu)于CPI及CPI/GA混合物，獲得的乳液粒徑小而均勻，穩(wěn)定性好。在酸性pH值下，CPI/GA偶聯(lián)物乳化的乳液穩(wěn)定性突出，適合用于酸性食品，如酸奶飲料、沙拉醬和飲料。Wang等[6]采用扁豆分離蛋白（lentil protein isolate，LPI）與多糖（羧甲基纖維素、GA、海藻酸鈉、角叉菜膠）復(fù)合物乳化菜籽油，研究pH值對(duì)LPI/多糖靜電復(fù)合物形成的影響及其乳化性能。結(jié)果表明：多糖的加入利于增強(qiáng)LPI的界面活性，LPI/GA復(fù)合物的油水界面張力最低。Zang等[29]通過(guò)添加阿拉伯膠的方法提高米糠蛋白（rice bran protein，RBP）穩(wěn)定玉米油乳液的穩(wěn)定性，多糖通過(guò)增加小滴之間的靜電排斥和空間排斥提高了乳液的穩(wěn)定性。

綜上所述，蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系具有良好的乳化作用，可用于食品領(lǐng)域常見(jiàn)油相乳液制備。動(dòng)物性蛋白質(zhì)和植物性蛋白質(zhì)雖來(lái)源不同，氨基酸組成和數(shù)量有所區(qū)別，但其分子結(jié)構(gòu)中都含有胺基及羧基，可通過(guò)靜電吸附、氫鍵、美拉德反應(yīng)等作用與阿拉伯膠復(fù)合，增強(qiáng)蛋白質(zhì)-阿拉伯膠在油水界面吸附，提高乳液穩(wěn)定性。

3 蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系乳液的應(yīng)用

3.1 包埋和傳遞生物活性物質(zhì)

生物活性物質(zhì)是許多食品和藥品中的功能性成分，但這些物質(zhì)通常反應(yīng)活性強(qiáng)，在加工、儲(chǔ)存和胃腸道環(huán)境中極易分解，這大大限制了它們的應(yīng)用，設(shè)計(jì)食品級(jí)的遞送體系成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)問(wèn)題[30]。蛋白質(zhì)、阿拉伯膠為天然大分子化合物，二者無(wú)需添加化學(xué)試劑即可發(fā)生美拉德反應(yīng)，復(fù)合物具有良好的穩(wěn)定性。蛋白質(zhì)-阿拉伯膠復(fù)合物是近年來(lái)應(yīng)用最廣泛的生物活性物質(zhì)載體之一，可用于制備乳液、納米凝膠和微膠囊等負(fù)載并傳遞生物活性物質(zhì)。

白藜蘆醇是一種非黃酮類天然多酚有機(jī)化合物，是許多植物受到刺激時(shí)產(chǎn)生的一種抗毒素，具有抗氧化、抗衰老、抗炎、抗癌及心血管保護(hù)等功效，可以制備成乳液、乳凝膠等制劑應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域，具有良好的發(fā)展前景[31]。Zhang等[32]采用乳清蛋白分離物、GA和氯化鈣三元復(fù)合物穩(wěn)定載有白藜蘆醇的葵花籽油，GA提高了白藜蘆醇界面穩(wěn)定性，水包油乳液可用作共包封的功能油和多酚類抗氧化劑的潛在載體。Shao 等[33]采用乳清蛋白（whey protein，WP）和GA制備載有白藜蘆醇的中鏈甘油三酯乳液，改善了乳液的穩(wěn)定性，對(duì)白藜蘆醇的包封效率＞50%。Cheng等[34]采用熱變性分離蛋白與GA穩(wěn)定葵花籽油、薄荷油、魚油和牛至油，分析水相中的白藜蘆醇在乳液中的分布情況。結(jié)果表明，GA增加了葵花籽油、魚油和牛至油3種乳滴表層中白藜蘆醇的含量。白藜蘆醇在乳液中的分布取決于其在油相中的溶解度和表面蛋白質(zhì)百分比[34]：在薄荷油乳液中，白藜蘆醇主要分布在乳滴油相中；在魚油乳液中，白藜蘆醇分布在乳滴油相及界面；在葵花籽油、牛至油中，白藜蘆醇主要分布在水相及乳滴表面。研究表明，阿拉伯膠-乳清蛋白體系可作為功能性油脂和多酚類物質(zhì)共包裹的有效載體，阿拉伯膠增加了油水界面的蛋白質(zhì)和白藜蘆醇含量，白藜蘆醇的包封效率提高。

β-胡蘿卜素是一種親脂性微量營(yíng)養(yǎng)素，有益于人體健康。但由于β-胡蘿卜素的水分散性和化學(xué)穩(wěn)定性較差，目前在功能性食品或膳食補(bǔ)充劑中利用β-胡蘿卜素存在一定的局限性。Sheng等[35]采用層層靜電沉積技術(shù)、牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）為內(nèi)層乳化劑、GA為外層乳化劑，制備了新型的β-胡蘿卜素雙層乳液輸送系統(tǒng)，β-胡蘿卜素包封率可高達(dá)94%。BSA/GA雙層結(jié)構(gòu)致密且厚，可有效減弱低pH值、熱處理、紫外輻射、水相氧化劑和儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)β胡蘿卜素化學(xué)穩(wěn)定性的影響，可用于設(shè)計(jì)具有胃腸道環(huán)境響應(yīng)的靶向、可控、緩釋給藥系統(tǒng)。

姜黃素是一種天然多酚類化合物，可從姜科等植物根莖中提取，具有良好的抗氧化、抗炎、抗腫瘤等作用。但是姜黃素水溶性差，堿性或光條件下會(huì)迅速分解，因而限制了其應(yīng)用。Meena等[36]采用脫脂乳、乳清蛋白、麥芽糊精及GA穩(wěn)定姜黃素黃油分散液，探索具有高包覆率的乳液體系，姜黃素包覆率可達(dá)94%，乳液可進(jìn)一步噴霧干燥制備姜黃素微膠囊。

Campelo等[37]采用WPI與GA生物聚合物作為乳化劑制備檸檬精油乳液，乳液在4 h內(nèi)穩(wěn)定性好，WPI/GA生物聚合物可用作微膠囊系統(tǒng)的壁材料，用于精油等活性物質(zhì)傳遞制備。這些研究結(jié)果為不溶性生物活性物質(zhì)的包埋及傳遞提供一種有效途徑。

3.2 抑制脂肪氧化

植物油一般含多種不飽和脂肪酸，特別是亞油酸廣泛存在于動(dòng)植物油脂中。不飽和脂肪酸在氧、熱、光等作用下發(fā)生自動(dòng)氧化，產(chǎn)生過(guò)氧化物，進(jìn)而降解成揮發(fā)性醛、酮、酸的復(fù)雜混合物，產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激性氣味，人或動(dòng)物攝入后還易導(dǎo)致肥胖及多種慢性疾病，甚至誘發(fā)癌癥[38]。植物多糖具有很強(qiáng)的抗氧化、抗腫瘤、免疫等活性[39]，可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域中，近年來(lái)，眾多研究者就其抗氧化等應(yīng)用開(kāi)展研究。

Zha等[40]通過(guò)控制豌豆分離蛋白（pea protein isolate，PPI）和GA的美拉德反應(yīng)程度制備系列PPI/GA偶聯(lián)物，通過(guò)美拉德反應(yīng)，增加PPI的溶解性及乳化性。與PPI及PPI/GA混合物相比，PPI/GA偶聯(lián)物乳化制得的玉米油乳液粒徑小、表面電荷高、穩(wěn)定性高，在酸性pH值、高溫、高鹽濃度下仍具有良好的穩(wěn)定性，同時(shí)，PPI/GA偶聯(lián)物可以抑制揮發(fā)性化合物的形成并防止乳液氧化。蛋白質(zhì)與多糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，可以增強(qiáng)水溶性差的植物性蛋白質(zhì)的功能，促進(jìn)植物性蛋白質(zhì)在食品工業(yè)中作為功能成分的利用[41]。另外，美拉德反應(yīng)可暴露出更多的蛋白質(zhì)巰基，有效清除自由基，增強(qiáng)體系抗氧化性[30]。

Ma等[42]利用麥醇溶蛋白納米顆粒（gliadin nanoparticles，GNP）和GA制得85%的高內(nèi)相玉米油乳液，GA的添加降低了乳液粒徑，比單獨(dú)GNP乳液具有更高的表觀黏度和儲(chǔ)能模量。GNP/GA高內(nèi)相乳液內(nèi)部形成了緊湊的三維網(wǎng)絡(luò)，使乳液穩(wěn)定性更好，不受pH值、離子強(qiáng)度和溫度變化影響。同時(shí)，包裹在油滴內(nèi)的β-胡蘿卜素的穩(wěn)定性提高，并且不影響脂質(zhì)消化或類胡蘿卜素的生物可及性。GNP/GA復(fù)合物可用于食品和營(yíng)養(yǎng)行業(yè)的高內(nèi)相乳液制備，提高油滴中β-胡蘿卜素的抗氧化穩(wěn)定性。

Sousa等[43]用植物性蛋白質(zhì)濃縮物與GA封裝巴西堅(jiān)果油，可以減少巴西堅(jiān)果油中不飽和脂肪酸氧化，獲得的產(chǎn)品可用于各種加工食品。Rascón等[44]利用大豆分離蛋白SPI/GA乳化辣椒粉油樹(shù)脂，能夠降低辣椒油樹(shù)脂中類胡蘿卜素氧化。Zhang等[32]用WPI、GA和CaCl2乳化葵花籽油，增加GA用量利于乳液體系中抗氧化劑白藜蘆醇吸附于界面，提高油的氧化穩(wěn)定性。

Niu等[23]采用卵清蛋白（OVA）和GA乳化百里香油，通過(guò)監(jiān)測(cè)脂肪過(guò)氧化值（peroxide value，POV）及脂質(zhì)過(guò)氧化值（TBARS）發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量比為1∶2的OVA/GA在酸性條件下制備的乳液具有抑制非活性過(guò)氧自由基的能力，為油相提供良好的抗脂質(zhì)氧化保護(hù)。

Yao等[45]利用乳清蛋白分離物和GA乳化易于氧化的共軛亞油酸，研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)和多糖在乳液界面具有協(xié)同吸附作用，提供了強(qiáng)大的空間和靜電效應(yīng)，防止液滴聚集和聚結(jié)，從而使乳液具有優(yōu)異的物理穩(wěn)定性。另外，蛋白質(zhì)在乳液界面處發(fā)揮了自由基清除能力，從而有效減少脂質(zhì)氧化，為穩(wěn)定難以分散且易于氧化的多不飽和脂肪酸提供一種可靠方法。

3.3 抑菌乳液

良好的抗菌乳液，不僅需要保持長(zhǎng)效的物理穩(wěn)定性，而且需要具有長(zhǎng)效的抗菌效果。應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域中用的抗菌乳液，需要所有的乳液成分具有生物相容性，天然大分子化合物蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物具有生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，以其作為抗菌乳液的乳化劑，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

百里香油是一種天然活性精油，能夠抑制多種細(xì)菌及酵母，可應(yīng)用于食物或醫(yī)藥產(chǎn)品，但由于其水溶性差，在以水為分散體系的食品及醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制，采用乳液形式將其均勻分散能夠有效拓展其應(yīng)用。牛付閣[46]以卵清蛋白和阿拉伯膠乳化百里香油乳液，研究pH值、鹽濃度等變化對(duì)乳液結(jié)構(gòu)的影響，并檢測(cè)其抗菌活性。結(jié)果表明，與純百里香油相比，制得的乳液表現(xiàn)出更優(yōu)的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期抗菌活性。Li等[47]利用玉米醇溶蛋白/GA制備納米顆粒（zein/gum Arabic nanoparticles,ZGPs），并將百里香酚負(fù)載在ZGPs上，用于制備大豆油O/W乳液，可制得穩(wěn)定的高內(nèi)相(φ=0.6)乳液，乳液能夠明顯抑制大腸桿菌生長(zhǎng)，并表現(xiàn)出百里香酚的控釋作用和抗菌活性。

Su等[48]基于靜電層沉積制備β-乳球蛋白（β-lactoglobulin，β-lg）和GA的檸檬烯乳液，乳液在 pH4.0下存放4周具有良好的物理穩(wěn)定性，即使在高溫下，GA仍能保護(hù)檸檬烯不被氧化，制得的雙層乳液在橙汁中表現(xiàn)出持久的抗菌作用。

Pirestani等[5]利用GA糖基化修飾的雙低油菜分離蛋白制得CPI/GA偶聯(lián)物穩(wěn)定的乳液穩(wěn)定性好，在30℃～90℃下加熱30 min，乳液性能沒(méi)有明顯變化，具有抵御巴氏殺菌的工業(yè)應(yīng)用潛力。

3.4 其他功能性乳液

隨著蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系在乳液制備中的應(yīng)用研究，更多新型功能性乳液被持續(xù)開(kāi)發(fā)。

在特定條件下，促使吸附在乳滴油水界面的蛋白質(zhì)-GA凝膠化，可制備功能各異的微膠囊。Weinbreck等[49]用乳清蛋白（WP）和GA乳化葵花籽油、檸檬和橙油香精制得乳液，在pH值為3.0～4.5條件下使界面WP和GA形成靜電復(fù)合物成功微膠囊化，將制得的微膠囊應(yīng)用于Gouda奶酪，并檢測(cè)微膠囊中油在奶酪中的釋放性能。結(jié)果表明：在咀嚼時(shí)，50 μm～1 000 μm 的膠囊更容易從奶酪中釋放出來(lái)。Liu等[50]采用乳清分離蛋白和3種多糖（阿拉伯膠、低甲氧基果膠、卡拉膠）作為乳化劑制備水包油包水包埋維生素E及維生素B12的多重乳液，隨后將乳液干燥制成可食用包裝膜，考察膜對(duì)維生素E及維生素B12的控釋效果，結(jié)果表明，阿拉伯膠能更好地控制維生素E的釋放，而卡拉膠對(duì)維生素B12的控釋效果更優(yōu)。

Wei等[51]利用卵轉(zhuǎn)鐵蛋白（ovotransferrin，OVT）與GA間的靜電、疏水及氫鍵作用制得OVA/GA納米顆粒，通過(guò)激光共聚焦顯微鏡分析表明OVA/GA顆粒吸附于油水界面，能夠有效降低油水界面張力。以O(shè)VA/GA顆粒為乳化劑制得的乳液穩(wěn)定性好，不含表面活性劑，可用于制備功能型食品Pickering乳液。Ye等[52]采用酪蛋白酸鈉和GA乳化豆油，加熱可使吸附在油水界面的SC和GA形成界面絡(luò)合物，激光共聚焦掃描顯微鏡可觀察到厚的復(fù)雜表面層，這種溫度誘導(dǎo)的生物聚合物和復(fù)雜表面層的制備方法可應(yīng)用于膠體顆粒表面修飾。

Bouyer等[53-54]使用β-乳球蛋白和GA制備甜杏仁油乳液，β-乳球蛋白吸附在界面上，通過(guò)靜電作用結(jié)合GA形成雙界面層，比單獨(dú)GA制備的乳液穩(wěn)定性好，可用于制備無(wú)合成表面活性劑的新型藥物乳劑。

4 結(jié)語(yǔ)

乳液廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域，采用天然高分子作為乳化劑可有效降低石油化工產(chǎn)品對(duì)人體健康的負(fù)面影響，近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注。蛋白質(zhì)、多糖都屬于人和動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在自然界中含量豐富，本身具有一定的乳化性，但單獨(dú)使用往往乳化能力不足，因此常與其他表面活性劑協(xié)同作用制備乳液產(chǎn)品。

蛋白質(zhì)與阿拉伯膠分子結(jié)構(gòu)中都含有較多的活性基團(tuán)，二者在水相中可發(fā)生離子吸附、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化、美拉德反應(yīng)等，在油水界面表現(xiàn)突出。蛋白質(zhì)、阿拉伯膠都能吸附在油水界面上，形成強(qiáng)黏彈性的界面膜，通過(guò)靜電作用和空間位阻作用穩(wěn)定乳液。阿拉伯膠可適度改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象展開(kāi)方式使其更利于界面吸附，提高蛋白質(zhì)的乳化性能，阿拉伯膠的增稠能力也有益于乳液穩(wěn)定性的提高，因此蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系是一種優(yōu)良的天然高分子乳化劑。

目前，蛋白質(zhì)-阿拉伯膠體系乳液穩(wěn)定性高，可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥領(lǐng)域，在生物活性物質(zhì)的包埋與傳遞、抑制脂肪氧化、抑菌、高內(nèi)相乳液等領(lǐng)域具有優(yōu)良表現(xiàn)，隨著更多研究工作的開(kāi)展，這種天然、無(wú)毒的乳化體系在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域必將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用，為人們提供更多健康的產(chǎn)品。