导读
2023年5月，渤海大学李学鹏教授课题组在国家综合性科技期刊《食品工业科技》发表题为《改性淀粉基鲢鱼油皮克林乳液的制备及其理化特性研究》的论文。渤海大学李学鹏教授为通讯作者，渤海大学李真硕士研究生为第一作者。论文得到了国家自然科学基金面上项目——鱼油 Pickering 乳液对鱼糜肌球蛋白凝胶持水性的影响机制（32272360）的资助。
图片来源于图司机
本论文为提高鲢鱼鱼糜加工副产物-鲢鱼脂肪的利用率，以六种改性淀粉为固体颗粒、鲢鱼油为油相制备皮克林乳液，考察了淀粉种类、淀粉添加量、油水比和离子强度对乳液的理化特性的影响。本研究可为功能性乳液配料的制备及其在功能性食品方面的应用提供参考。
实验方法
文章亮点
1
不同淀粉颗粒的筛选
图1 六种改性淀粉颗粒的粒径（A）、三相接触（B）和制备的鲢鱼油乳液4 ℃储藏30d的视觉外观图（C）
注：图中不同小写字母表示差异显著 P<0.05，图2、图3同。
结果表明，六种改性淀粉中，辛烯基琥珀酸玉米淀粉颗粒粒径最小（146.73nm），接触角最大（71.5°），制备的皮克林乳液最稳定。
2
粒径和电位
图2 不同影响因素下乳液的粒径和Zeta电位
注：A：油水比；B：淀粉添加量；C：氯化钠浓度，图 3~图 9 同。
油水比、淀粉添加量和氯化钠浓度均可影响乳液的粒径和电位，从而影响乳液的稳定性。
3
乳化特性
图3 不同影响因素下乳液的乳化能力
乳液的乳化活性（EAI）和乳化稳定性（ESI）的增加有助于乳液的形成和稳定。研究表明，乳液的乳化活性与油水比成正比，与乳液粒径和淀粉添加量成反比。
4
乳液稳定性
图4 不同影响因素下乳液4℃储藏30d的视觉外观图
观察乳液的视觉外观图可知，在淀粉添加量（1%）不足的情况下，乳液液滴之间会聚集絮凝，最终分层；在较高的油水比、淀粉添加量及一定浓度氯化钠存在条件下制备的乳液稳定性极强且可形成凝胶状。
图5 不同影响因素下乳液的背散射光谱图
注：A1~A6分别代表油水比0.1~0.6；B1~B5分别代表淀粉添加量1%~5%；C1~C6分别代表氯化钠浓度0~0.5 mol/L。
图6 不同影响因素下乳液的稳定性动力学指数
如图5中A1~A6所示，随着油水比的不断增加，样品瓶底部的背散射光强不断增大，下凸峰不断向下延伸，而在0.6的油水比时，从样品瓶顶部到底部，整体呈现向下的峰，这说明0.6的乳液液滴从顶部往底部整体性迁移。观察与之对应的图6A可知，随着油水比的增加，乳液TSI值也不断增大，乳液稳定性不断降低。此外，观察图5中B1~B5发现，随着淀粉添加量的增加，样品瓶底部的背散射光强不断减小，下凸峰不断向上缩减，与之对应的图6B中乳液的TSI随着淀粉添加量的增加而不断减小，其中4% 乳液的TSI值最低为0.78。如图5中C1~C6所示，随着氯化钠浓度的增加，背散射光强有略微的减小，与之对应的图6C中乳液的TSI值也有略微的减小，其中，0.4 mol/L乳液的TSI值最低为0.47。
5
流变特性
图7 不同影响因素下乳液的粘度
观察图7中乳液的粘度变化发现，所有组的粘度都随着剪切速率的增加而逐渐降低，这是一种剪切变稀的流变行为，表明制备的乳液属于非牛顿流体。油水比、淀粉添加量和氯化钠的增加都可促进淀粉基皮克林乳液形成聚集体和网络结构，有助于抵抗剪切，使乳液具有更高的粘度。
图8 不同影响因素下乳液的储能模量
图9 不同影响因素下乳液的损耗模量
图8和图9分别显示了不同油水比、淀粉添加量、氯化钠浓度下乳液的储能模量和损耗模量。图8和图9可知，乳液的储能模量和损耗模量均随着油水比和淀粉添加量的增加而增大。观察图8和图9中储能模量高于损耗模量的乳液发现其可与乳液的外观图相对应，这表明储能模量高于损耗模量的乳液具有弹性和凝胶固体状性质。
6
微观结构
图10 不同淀粉添加量稳定的乳液的CLSM图像（2000×）
乳液CLSM观察微观结构发现，乳液液滴的粒径随淀粉添加量的增加而减小，在2%~5%淀粉添加量下可观察到油滴被淀粉颗粒完全包裹，形成了致密的界面膜。
总结展望
从六种改性淀粉中筛选出辛烯基琥珀酸玉米淀粉作为最佳的固体颗粒，以鲢鱼油为油相制备了改性淀粉基鲢鱼油皮克林乳液。随着油水比的增加，乳液粒径增加和Zeta电位下降、乳化活性增加但稳定性下降；随着淀粉添加量的增加，粒径和Zeta电位下降、乳化活性下降但稳定性提高；随着氯化钠浓度的增加，乳液粒径增加和Zeta电位升高。在较高的油水比与淀粉颗粒浓度下，皮克林乳液表现出凝胶状行为。微观结构观察结果发现淀粉颗粒完全包裹油滴，在其表面形成了致密的界面膜，形成了有效的屏障。综上可知，油水比、淀粉添加量和氯化钠浓度分别为0.5、4%和0.4mol/L时，制备的皮克林乳液具有良好的理化特性和稳定性。本研究可为开发新型淀粉基鱼油皮克林乳液提供一定的参考，为拓展皮克林乳液的应用提供一些思路，未来或可将皮克林乳液添加于鱼糜制品中以增强鱼糜制品的营养特性。
通讯作者简介
李学鹏，男，教授，博士，博士后，食品科学硕士生导师，辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才、辽宁省百千万人才工程千人层次人选。
主要从事水产品贮藏加工与高值化利用、水产食品化学与蛋白质组学方面的研究。先后主持国家自然科学基金（面上、青年）、“十三五”国家重点研发计划项目子课题、“十二五”国家科技支撑计划项目子课题、中国博士后基金、国家公派留学基金、辽宁省科学事业公益基金、辽宁省博士启动基金项目、辽宁省教育厅重点实验室基础研究项目等课题10余项，参与国家自然科学基金、“十二五”国家科技支撑计划项目课题、“十一五”国家863重点项目课题、“十一五”国家科技支撑计划项目课题、辽宁省农业科技攻关项目等课题20余项。近年来累计发表学术论文100余篇（其中SCI/EI收录50余篇，入选“领跑者5000—中国精品科技期刊顶尖学术论文” 2篇）。申请国家发明专利60余项（已授权20项），主持制定辽宁省地方标准1项，副主编教材1部、参编著作3部。获2017年国家科技进步二等奖1项、2017年和2013年中国商业科技进步特等奖各1项、2018辽宁省普通高等教育教学成果奖（研究生类）和本科教学成果一等奖各1项、2015年中国食品科学技术学会科技创新奖-优秀论文一等奖等奖励。指导 “挑战杯”等大学生创新创业项目20余项，获国家级铜奖1项、辽宁省特等奖1项、二三等奖多项。先后获得辽宁省大学生挑战杯大赛优秀指导老师、锦州市优秀科技工作者、渤海大学科研工作先进个人、科技创新先进个人、大学生创新创业项目优秀指导教师等荣誉。
现任渤海大学水产品加工课题组组长、励建荣研究团队首席专家助理、锦州市水产品加工工程技术研究中心主任，兼任中国食品科学技术学会青年工作委员会委员、辽宁省水产食品安全专业委员会副主任委员、辽宁省水产学会水产品加工专业委员会委员、辽宁省水产学会理事、辽宁省食品科学技术学会理事、中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会理事、中国食品科学技术学会儿童食品分会理事、《食品工业科技》编委、《Food Chemistry》、《Journal of Agricultural and Food Chemistry》、《Journal of Aquatic Food Product Technology》、《食品科学》《食品与发酵工业》、《食品质量安全检测学报》、《中国渔业质量与标准》等期刊审稿人。
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