乳液作為動力學(xué)不穩(wěn)定體系，通常會出現(xiàn)液滴絮凝、聚集和凝聚等現(xiàn)象。盡管合成乳化劑的乳化性能較好，但其具有毒性，在食品加工中的安全性備受質(zhì)疑。阿拉伯糖、甜菜果膠等植物多糖作為常見的天然乳化劑之一，雖然滿足了人們對綠色安全性的需求，但仍存在供應(yīng)不穩(wěn)定、熱敏感和穩(wěn)定性差等缺陷。
近期，海洋科學(xué)與生物工程學(xué)院李銀平副教授在秋葵多糖穩(wěn)定的水包油乳液領(lǐng)域取得了一定的進展。相關(guān)成果成功設(shè)計并制備了三種RG-I含量高的秋葵多糖乳化劑。研究發(fā)現(xiàn)，通過酸提取的秋葵多糖乳化性能顯著優(yōu)于商用柑橘果膠和甜菜果膠。此外，在較寬的pH范圍以及較低的濃度下，該乳化劑均能表現(xiàn)出良好的乳化活性。因此，秋葵多糖是一種極具發(fā)展前景的天然乳化劑，該研究也可以在一定程度上推動秋葵的產(chǎn)業(yè)升級。
此外，該研究還旨在系統(tǒng)探索秋葵多糖結(jié)構(gòu)與乳化性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系：在乳化過程中，具有更多疏水基團的秋葵多糖能迅速接觸并吸附在油滴表面，形成更小且均勻的液滴。秋葵多糖鏈可通過較強的分子內(nèi)和分子間氫鍵相互纏繞，從而完全包裹住油滴。此外，秋葵多糖中高比例的RG-I結(jié)構(gòu)可在油水界面形成厚實致密的界面層，為油滴提供足夠的空間位阻。同時，高分子量賦予秋葵多糖較高的粘度，可以有效地抑制液滴的聚集和絮凝，進而阻止破乳現(xiàn)象的發(fā)生。綜上所述，多糖的乳化能力主要受疏水基團（特別是甲氧基）的影響，其乳化穩(wěn)定性主要受分子量和結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的位阻的影響。
圖1.不同結(jié)構(gòu)特性秋葵多糖的乳化性能及穩(wěn)定機理
該研究對開發(fā)天然安全的高分子新型乳化劑具有現(xiàn)實意義。該工作以研究論文的形式發(fā)表在國際食品期刊Food Hydrocolloids (一區(qū)Top，IF=10.7)上，題目為“Emulsification performance and stabilization mechanism of okra polysaccharides with different structural properties”。青島科技大學(xué)海洋學(xué)院碩士研究生呂鑰為論文第一作者，李銀平為通訊作者，青島科技大學(xué)為第一單位和唯一通訊單位。論文DOI鏈接為doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.109997。
本課題研究得到了山東省自然基金（ZR2022MC101）的支持。
