2結(jié)果與分析

2.1單一乳液特性結(jié)果

2.1.1單一乳液的粒徑分布

乳液粒徑大小是評(píng)價(jià)乳液物理特性的重要指標(biāo)之一，可判斷乳化劑的乳化活性。在脂肪消化過程中，乳液的比表面積決定了膽鹽、脂肪酶在油-水界面的吸附位點(diǎn)，因此乳液粒徑大小對(duì)脂肪消化速率影響顯著。如圖1所示，10%GA、1%WPI和0.2%T80制備乳液的粒徑分布基本一致，可保證乳液液滴的比表面積一致，消除乳液粒徑對(duì)脂肪消化速率造成的影響。后續(xù)實(shí)驗(yàn)均采用此乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

圖1 10%GA、1%WPI和0.2%T80制備乳液的粒徑分布

2.1.2單一乳液的消化動(dòng)力學(xué)

圖2單一乳化劑乳液消化動(dòng)力學(xué)曲線

由圖2可知，GA乳液的脂肪消化速率最大，其次為WPI，T80乳液的脂肪消化速率最低。由于GA是大分子鏈狀多糖，分子中的阿拉伯半乳聚糖蛋白（arabinogalactan protein，AGP）約含12%，是主要的提供界面活性的部分。AGP中的疏水蛋白部分吸附在界面上，外凸的親水多糖鏈部分則提供了空間斥力來(lái)抑制乳液顆粒的絮凝和聚集。GA分子中僅有小部分吸附在乳滴界面上，吸附位點(diǎn)少而弱，在模擬腸液中極易被膽鹽取代。WPI是球形蛋白質(zhì)分子，可憑借分子中疏水基團(tuán)全部吸附在界面上，且蛋白質(zhì)分子能與膽鹽結(jié)合，限制膽鹽的活動(dòng)能力，從而降低了消化速率。T80為小分子表面活性劑，可吸附在脂滴界面上形成整齊致密的界面結(jié)構(gòu)，因此可有效阻礙膽鹽和脂肪酶在界面上的吸附。

2.1.3單一乳液的界面流變特性

由圖3A可知，GA和WPI界面的彈性模量值基本一致，比T80界面的彈性模量值高很多。說明此質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下GA和WPI形成的界面相對(duì)T80有更好的界面黏彈性。這是由于大分子GA和WPI具有較強(qiáng)的空間位阻，在乳滴界面可形成較厚的吸附層，乳滴空間穩(wěn)定性較好，可在一定程度上抵御外力造成的變形。T80屬于小分子表面活性劑，在界面吸附致密整齊，但乳滴的空間穩(wěn)定性較差，易發(fā)生變形和聚集。圖3B表明，在加入膽鹽后，GA界面的界面張力降低值ΔT為8.42 mN/m，T80界面的界面張力基本不變，WPI界面的界面張力降低值ΔT為1.09 mN/m，由此證明T80的抗膽鹽取代能力最優(yōu)，其次為WPI和GA。3種乳化劑所呈現(xiàn)的界面特性與3種乳液的消化動(dòng)力學(xué)規(guī)律相吻合。采用界面流變技術(shù)可有效評(píng)價(jià)乳化劑的界面特性，腸液組分對(duì)乳滴界面特性造成的影響以膽鹽取代最為顯著。因此，通過評(píng)價(jià)膽鹽在界面的取代能力，可在一定程度上判斷乳液的脂肪消化動(dòng)力學(xué)規(guī)律。

圖3單一乳液界面條件下的界面彈性模量（A）和界面張力（B）

2.2復(fù)合乳液特性結(jié)果

2.2.1復(fù)合乳液的粒徑分布

采用大分子GA或WPI與小分子表面活性劑T80設(shè)計(jì)大分子和小分子復(fù)合乳液界面，通過不同的乳液制備方法，調(diào)控界面結(jié)構(gòu)組成，以此來(lái)評(píng)價(jià)復(fù)合乳液界面對(duì)脂肪消化速率的影響。前期研究表明，采用逐層添加的方法制備乳液，二次添加的乳化劑為原位吸附，不會(huì)影響到初始乳液的粒徑。因此，采用具有相同粒徑分布的單一乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備逐層吸附或混合吸附乳液，其粒徑分布可保持一致。

2.2.2 GA和T80復(fù)合乳液

由圖4可知，采用GA乳化均質(zhì)再添加T80吸附的乳液（GA-T80），其消化動(dòng)力學(xué)曲線出現(xiàn)明顯的延滯期和加速期。而采用T80乳化均質(zhì)再添加GA吸附的乳液（T80-GA）以及將GA和T80混合后乳化均質(zhì)制備的乳液（GA＋T80），其乳液消化動(dòng)力學(xué)曲線與GA-T80乳液消化曲線中的延滯期速率相重合，乳液的FFA釋放程度依次為GA-T80＞GA＋T80＞T80-GA。研究表明，在多糖或蛋白乳液中加入非離子型表面活性劑，會(huì)出現(xiàn)消化動(dòng)力學(xué)曲線的延滯期和加速期，推測(cè)脂肪酶在乳滴界面的吸附需要一定的時(shí)間是造成延滯期的主要原因。而T80-GA乳液和GA＋T80乳液具有和GA-T80乳液類似的延滯期，是由其界面結(jié)構(gòu)所決定的。

圖4逐層吸附或混合吸附法制備的GA和T80復(fù)合乳液體系的脂肪消化動(dòng)力學(xué)曲線

圖5 GA和T80復(fù)合體系條件下不同吸附次序的界面彈性模量（A）和界面張力變化（B）

如圖5A所示，GA-T80體系的界面彈性模量值在加入T80后明顯下降，但略高于GA＋T80和T80-GA兩種體系條件下的界面彈性模量值。T80-GA體系的界面彈性模量在加入GA后未發(fā)生任何變化，與GA＋T80體系的界面彈性模量值基本一致。由圖5B可知，GA-T80體系條件下的界面張力值在加入T80后大幅度降低，加入膽鹽后也有一定程度的降低（ΔT約為0.91 mN/m）。T80-GA體系的界面張力值在加入GA后未發(fā)生變化，與GA＋T80體系的界面張力值幾乎完全重合，2種體系在加入膽鹽后界面張力值下降程度一致（ΔT約為0.74 mN/m）。由此可推測(cè)，GA-T80體系中T80取代了界面上部分GA，形成了GA/T80的混合吸附界面。GA＋T80和T80-GA兩種體系的界面結(jié)構(gòu)相似，可能為T80主導(dǎo)的界面結(jié)構(gòu)。T80主導(dǎo)的界面結(jié)構(gòu)其抗膽鹽取代能力優(yōu)于GA/T80的混合吸附界面。

對(duì)于GA-T80體系，由于GA是鏈狀大分子多糖，僅AGP中的疏水蛋白部分吸附在界面，界面結(jié)構(gòu)較為松散。小分子表面活性劑T80能夠填補(bǔ)界面上GA分子間空隙或取代部分GA，形成較為致密的界面結(jié)構(gòu)。對(duì)于T80-GA體系，由于T80優(yōu)越的乳化活性，T80可在界面上整齊排列形成致密界面結(jié)構(gòu)，GA難以找到界面吸附位點(diǎn)，也無(wú)法取代已在界面吸附平衡的T80，因此形成以T80主導(dǎo)的界面結(jié)構(gòu)。對(duì)于GA＋T80體系，將二者共同加入后，GA和T80在界面上競(jìng)爭(zhēng)性吸附，GA的界面吸附位點(diǎn)較少，乳化活性顯著低于T80，難以在界面占據(jù)，因此也形成了以T80主導(dǎo)的界面結(jié)構(gòu)。界面上的T80在一定程度上阻礙或延緩了脂肪酶吸附，即脂肪酶的吸附需耗費(fèi)一定時(shí)間，酶解反應(yīng)無(wú)法立即啟動(dòng)。因此3種乳液的脂肪消化動(dòng)力學(xué)曲線中均出現(xiàn)了延滯期。不同的是，GA-T80乳液界面為GA和T80共同吸附，與T80相比，GA較易被膽鹽取代而使脂肪酶吸附，因此在GA-T80乳液的延滯期后會(huì)出現(xiàn)加速期。而以T80為主導(dǎo)的乳液界面，測(cè)定時(shí)間內(nèi)未見到明顯的加速期。