基于玉米醇溶蛋白——瓜尔胶复合高内相 Pickering 乳液：Turbiscan 稳定性表征研究

一、研究背景

高内相 Pickering 乳液（HIPPE，内相油体积分数?int>0.74）是食品领域热门的功能载体体系。本研究采用玉米醇溶蛋白纳米颗粒（ZNPs）与瓜尔胶（GG）构建食品级复合稳定剂，分别通过离心辅助法与直接均质法两种工艺制备 HIPPE。实验利用Turbiscan Lab 多重光散射分析仪，对不同配方、不同制备工艺的乳液开展长期原位稳定性监测，定量分析乳液储存过程中的絮凝、聚并、分层等失稳行为，明确配方与制备工艺对 HIPPE 物理稳定性的影响规律。

二、实验部分

1. 样品制备

以玉米醇溶蛋白纳米颗粒（ZNPs）、瓜尔胶（GG）为原料，配制 ZNPs:GG 质量比为 1:0.3、1:0.5、1:0.7 三组复合体系。

离心组：经分步离心去除多余连续相，标记为 1:0.3-C、1:0.5-C、1:0.7-C；

非离心组：仅高速均质制备，标记为 1:0.3、1:0.5、1:0.7。

2. Turbiscan 测试条件

采用 Turbiscan Lab 稳定性分析仪，选用 880 nm 近红外光源，测试温度 20 ℃。样品密封于标准石英瓶中，连续监测14 天，每 35 min 采集一组背散射（BS）、透射（T）信号。同步统计储存期间液滴粒径变化，并计算Turbiscan 稳定性指数（TSI），TSI 数值越低，代表乳液整体稳定性越强。

基于静态多光散射(SMLS)的Turbiscan技术的工作原理是利用近红外光源照射样品，然后获取样品从底部到顶部整个高度的背散射(BS)和透射(T)信号。

信号强度与粒子的浓度(φ)和大小(??)有关，连续相折射率(????)和分散相折射率(????)为固定参数。BS和T的测量可以采用扫描方式进行，以提供稳定性和粒径测量。

三、Turbiscan 测试结果与分析

1. 宏观信号图谱分析

从背散射与透射信号图谱可直观区分两组样品的稳定性差异：

图 1不同制备工艺 HIPPE 储存 14 天的透射、背散射信号图谱（左侧：离心组样品；右侧：非离心组样品）

上图右侧直接均质（非离心）样品：全瓶身背散射信号随时间出现大范围、剧烈波动，信号色阶变化明显，说明乳液在储存过程中快速发生液滴絮凝、上浮与分层，整体结构稳定性差。

上图左侧离心辅助样品：背散射曲线整体平缓，信号偏移幅度极小。离心工艺去除了多余水相，促使油相液滴紧密堆积，形成界面堵塞结构，有效限制液滴迁移、碰撞与聚并，大幅提升乳液长效稳定性。 其中配方 1:0.3-C 仍存在轻微信号波动，原因是瓜尔胶添加量偏低，连续相黏度不足，样品出现少量沉降；而 1:0.5-C、1:0.7-C 两组图谱均匀性最佳，失稳行为被显著抑制。

2. 液滴粒径与 TSI 定量结果

液滴粒径变化表明：非离心组乳液初始粒径偏大，14 天储存后粒径增幅显著，液滴聚并现象严重；离心组样品初始粒径均控制在 17 μm 左右，14 天内粒径增长幅度极小，界面堵塞结构可有效阻挡液滴融合。TSI 指数对比发现：所有离心组 TSI 远低于非离心组，证明离心工艺是提升本体系 HIPPE 稳定性的关键。

四、结论

在本次实验体系中，ZNPs:GG 质量比 1:0.5、结合离心工艺为最优方案，该配方 HIPPE 常温储存 14 天物理稳定性最佳。制备工艺对 HIPPE 稳定性影响显著：离心辅助工艺可构建致密的界面堵塞结构，相较于直接均质法，能大幅抑制液滴聚并与分层，显著降低 TSI 数值。

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