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

乳液粒徑大小是評價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，因此乳液粒徑大小對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，消除乳液粒徑對脂肪消化速率造成的影響。后續(xù)實驗均采用此乳化劑質(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單一乳液的消化動力學(xué)

圖2單一乳化劑乳液消化動力學(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種乳液的消化動力學(xué)規(guī)律相吻合。采用界面流變技術(shù)可有效評價乳化劑的界面特性，腸液組分對乳滴界面特性造成的影響以膽鹽取代最為顯著。因此，通過評價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，以此來評價復(fù)合乳液界面對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，會出現(xiàn)消化動力學(xué)曲線的延滯期和加速期，推測脂肪酶在乳滴界面的吸附需要一定的時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，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，也無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)。對于GA＋T80體系，將二者共同加入后，GA和T80在界面上競爭性吸附，GA的界面吸附位點較少，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一定時間，酶解反應(yīng)無法立即啟動。因此3種乳液的脂肪消化動力學(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乳液的延滯期后會出現(xiàn)加速期。而以T80為主導(dǎo)的乳液界面，測定時間內(nèi)未見到明顯的加速期。