宏量營養(yǎng)素和pH值對乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)品質(zhì)的影響

劉 媛，葉盛英，魏振承，張 雁，鄧媛元，唐小俊，張名位，劉 光,*

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510610）

營養(yǎng)不良是多種疾病的常見并發(fā)癥，其中危重病人存在重度營養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)[1]。營養(yǎng)療法是維持或改善這類患者生活質(zhì)量和生理健康的最直接有效方法，因此，營養(yǎng)療法在國內(nèi)外臨床上應(yīng)用廣泛[2]。特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品（簡稱特醫(yī)食品）是專門為滿足營養(yǎng)療法需要，針對進(jìn)食受限、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)人群加工而成的一類配方食品[3]，其在提高患者免疫力、減少并發(fā)癥等方面效果顯著[4-5]。我國特醫(yī)食品的消費(fèi)市場潛力巨大，但由于國內(nèi)特醫(yī)食品產(chǎn)業(yè)起步較晚，目前臨床使用的特醫(yī)食品大部分被國外產(chǎn)品所壟斷[6]。近年來，針對特醫(yī)食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱現(xiàn)狀，國家頒布了一系列與特醫(yī)食品生產(chǎn)和注冊相關(guān)的法律法規(guī)，推動了我國特醫(yī)食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

特醫(yī)食品基質(zhì)可以分為粉劑和乳劑，相比于粉劑，乳劑使用簡單，但開發(fā)難度大，目前國內(nèi)尚未有注冊的乳劑型特醫(yī)食品。由于特醫(yī)食品主要用于臨床患者的營養(yǎng)支持，因此其原料中一般都包含人體所需的營養(yǎng)素，包括蛋白質(zhì)、碳水化合物、油脂、礦物質(zhì)和維生素。以此為原料開發(fā)的特醫(yī)食品基質(zhì)需要將油相液滴分散在水相中，制成穩(wěn)定的均相分散乳劑體系，但該O/W（水包油）型乳劑易受到組成成分、物理作用以及外界環(huán)境影響而發(fā)生分層、沉降、絮凝、聚結(jié)和相轉(zhuǎn)化等失穩(wěn)現(xiàn)象[7]。因此，目前為止，臨床所使用的乳劑產(chǎn)品基本被國外企業(yè)所壟斷。

作為乳劑型特醫(yī)食品的三大宏量營養(yǎng)素，蛋白質(zhì)、油脂和碳水化合物通過各種類型的化學(xué)和物理鍵作用對乳劑的構(gòu)成和穩(wěn)定發(fā)揮了重要影響。蛋白質(zhì)和碳水化合物能夠吸附在油水界面上，保護(hù)乳化液滴不被聚集，使液滴粒徑減小從而提高體系穩(wěn)定性[8]。孫哲浩等[9]研究蛋白質(zhì)和碳水化合物交聯(lián)，證實(shí)了碳水化合物與蛋白質(zhì)交互作用對食品乳狀液穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。目前，對于乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)的研究日益增多，但多聚焦在嬰兒乳劑配方的優(yōu)化[10]、臨床營養(yǎng)乳劑對病人的營養(yǎng)支持[11-12]以及乳化劑對乳液穩(wěn)定性影響[13-15]等方面，而在對乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)基礎(chǔ)原料的篩選方面缺乏研究。

鑒于三大宏量營養(yǎng)素對乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)的影響，本研究擬從色度、濁度、流變特性和離心沉淀率等方面探究不同宏量營養(yǎng)素對乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)感官特性和穩(wěn)定性的影響，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究pH值對乳劑的影響，以期為我國乳劑型特醫(yī)食品開發(fā)提供一定的理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米油、花生油、葵花籽油、大豆油、米糠油市售；CN-EM7酪蛋白鈉（滾筒干燥制得，蛋白質(zhì)90%、脂肪0.8%、水分5.0%）、CN-S酪蛋白鈉（噴霧干燥制得，蛋白質(zhì)91%、脂肪0.8%、水分4.9%） 戴維林國際貿(mào)易（上海）有限公司；CN-G酪蛋白鈉（噴霧干燥制得，蛋白質(zhì)90.8%、脂肪1.5%、水分5.2%） 特克斯縣科瑞乳品開發(fā)有限公司；乳清蛋白（whey protein，WP）（蛋白質(zhì)80%） 新西蘭恒天然集團(tuán)；葡萄糖當(dāng)量（dextrose equivalents，DE）10麥芽糊精 秦皇島驪驊淀粉股份有限公司；DE15、DE20麥芽糊精 山東西王淀粉有限責(zé)任公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LE438 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UV-1800紫外-可見分光光度計(jì) 島津儀器有限公司；T25高速勻漿機(jī) 德國IKA公司；SHP-60高壓均質(zhì)機(jī) 上?？扑敬缶|(zhì)機(jī)電設(shè)備有限公司；LS-50LD立式壓力蒸汽滅菌鍋 江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司；UltraScan VIS色度儀 美國Hunter Lab儀器有限公司；AR1500EX流變儀 美國TA儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 乳劑的制備

乳劑主要以蛋白質(zhì)、碳水化合物和油脂三大宏量營養(yǎng)素組成，其制備具體過程為：稱取40 g蛋白質(zhì)和150 g麥芽糊精混勻，加入已預(yù)熱至65 ℃的1 L去離子水中溶解。隨后，將混合液置于10 000 r/min的高速勻漿機(jī)中攪拌，攪拌過程中緩慢倒入30 g油脂，持續(xù)攪拌至充分乳化。攪拌5 min后，對乳化液使用高壓均質(zhì)處理，均質(zhì)條件為25 MPa壓力下循環(huán)2 次。將均質(zhì)后的乳劑分裝到玻璃瓶中，壓蓋密封后置于121 ℃高壓滅菌鍋中處理20 min即得本研究所需乳劑。

1.3.2 原料對乳劑的影響

1.3.2.1 食用油脂的影響

選擇5 種不同食用油脂，包括大豆油、花生油、葵花籽油、玉米油和米糠油，考察食用油脂對乳劑感官特性和穩(wěn)定性的影響。乳劑的制備按照1.3.1節(jié)方法，其中蛋白質(zhì)選擇CN-EM7酪蛋白鈉，碳水化合物選擇DE15麥芽糊精，不調(diào)節(jié)乳劑pH值，制得的乳劑在4 ℃條件下放置24 h后進(jìn)行乳劑各指標(biāo)測定。

1.3.2.2 蛋白質(zhì)的影響

選擇4 種蛋白質(zhì)CN-EM7酪蛋白鈉、CN-S酪蛋白鈉、CN-G酪蛋白鈉和WP（CN-EM7組、CN-S組、CN-G組和WP組），考察蛋白質(zhì)對乳劑感官特性和穩(wěn)定性的影響。乳劑的制備按照1.3.1節(jié)方法，其中油脂選擇大豆油，碳水化合物選擇DE15麥芽糊精，不調(diào)節(jié)乳劑pH值，制得的乳劑在4 ℃條件下放置24 h后進(jìn)行指標(biāo)測定。

1.3.2.3 麥芽糊精的影響

選擇3 種麥芽糊精DE10、DE15和DE20，考察不同DE值麥芽糊精對乳劑感官特性和穩(wěn)定性的影響。乳劑的制備按照1.3.1節(jié)方法處理，其中油脂選擇大豆油，蛋白質(zhì)選擇CN-EM7酪蛋白鈉，不調(diào)節(jié)乳劑pH值，制得的乳劑在4 ℃條件下放置24 h后進(jìn)行指標(biāo)測定。

1.3.2.4 pH值的影響

分別調(diào)節(jié)乳劑pH 6.25、6.5、6.75、7.00、7.25、7.5和7.75，考察pH值對乳劑感官特性和穩(wěn)定性的影響。乳劑的制備按照1.3.1節(jié)方法處理，其中油脂選擇大豆油，碳水化合物選擇DE15麥芽糊精，蛋白質(zhì)選擇CN-EM7酪蛋白鈉，制得的乳劑在4 ℃條件下放置24 h后進(jìn)行乳劑各指標(biāo)測定。

1.3.3 檢測指標(biāo)分析

1.3.3.1 乳劑的色度測定

使用UltraScan VIS色度儀測量乳劑的顏色，具體方法為將乳劑裝載到比色皿，置于樣品架上測定，其中光圈的直徑為19 mm（0.75 英寸）。使用國際照明委員會顏色色度L*、a*和b*標(biāo)度（L*=暗/光，a*=紅/綠，b*=黃/藍(lán)）。乳劑顏色L*值越高，表明顏色越亮，a*值越高表示乳劑顏色越紅，b*值越高表示顏色越黃，并通過式（1）計(jì)算樣品總色度E*值：

1.3.3.2 乳劑的濁度和SRI測定

根據(jù)D?uzewska等[16]報(bào)道的方法測量乳劑濁度并作適當(dāng)修改。取一定量的乳劑用蒸餾水稀釋500 倍，室溫條件下，使用紫外-可見分光光度計(jì)分別測定稀釋液在400、660 nm和800 nm波長處的吸光度。A660nm可用于表征乳劑的濁度，而吸光比SRI（A800nm/A400nm）值可用于表征乳劑的穩(wěn)定性。

1.3.3.3 乳劑的流變特性測定

準(zhǔn)確移取1 mL乳液樣品于流變儀樣品臺上，使用直徑60 mm的夾具進(jìn)行測定，具體測定參數(shù)如下：測量溫度（25f1）℃，板間距1 mm，剪切速率由0升至100 s-1，線性取30 個數(shù)據(jù)點(diǎn)考察樣品黏度和剪切應(yīng)力隨剪切速率的變化規(guī)律。

1.3.3.4 乳劑的離心沉淀率測定

準(zhǔn)確稱取混勻的20 g（m0）乳劑樣品置于50 mL離心管中，用臺式離心機(jī)于6 000 r/min離心15 min，棄去上層清液，稱量沉淀的質(zhì)量（m1）。離心沉淀率計(jì)算見式（2）：

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，采用Origin 8.6和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用單因素方差分析Duncan法進(jìn)行組間差異比較，P＜0.05，差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 食用油脂對乳劑的影響

油脂賦予了乳劑較好的口感和營養(yǎng)特性，但由于油脂與水之間的密度和疏水性差異，乳劑中油脂易發(fā)生脂肪上浮現(xiàn)象，從而影響其感官和穩(wěn)定性品質(zhì)[17]。本研究選擇大豆油、花生油、葵花籽油、玉米油和米糠油5 種常用食用油脂，通過監(jiān)測乳劑色度、濁度、流變特性和離心沉淀率等指標(biāo)探究不同食用油脂對乳劑的影響。

2.1.1 食用油脂乳劑的色度分析

乳劑的色度影響其感官特性，一般而言，顏色較淺的乳劑更容易被消費(fèi)者所接受。如表1所示，盡管L*、a*、b*值大小略微有差異，但不同食用油脂制備的乳劑L*值較大即亮度較高，且a*、b*值都為正數(shù)，都呈偏淺黃紅色澤。

為綜合評價(jià)乳劑色度，采用E*值進(jìn)行表征，其值越高，表明乳劑的外觀接受度相對較好[18]。由表1可得，使用米糠油制備的乳劑E*值最高，其次為葵花籽油、大豆油和玉米油，色度值最低的為花生油組，即米糠油組乳劑具有最好的外觀接受度。雖然不同食用油制備的乳劑E*值存在一些差異，但就感官而言，這5 種乳劑都能夠被接受。

表1 不同食用油脂制備的乳劑色度分析Table 1 Chromaticity analysis of emulsions prepared with different edible oils

2.1.2 食用油脂乳劑的濁度以及SRI分析

乳劑濁度指體系懸浮顆粒對入射光線的散射、吸收導(dǎo)致透射光線的衰減程度，乳劑的A660nm越大，表明乳劑體系大粒徑的顆粒分布越多，則更趨向不穩(wěn)定。而SRI則在一定程度上反映了乳劑的穩(wěn)定性[19]。

圖1 食用油脂對乳劑濁度和SRI的影響Fig. 1 Effect of edible oils on turbidity and SRI of emulsion

如圖1所示，不同食用油脂對乳劑濁度和SRI的影響具有相類似的變化趨勢。由濁度曲線可以看出，米糠油組的濁度值最低，其次為葵花籽油組、花生油和玉米油組，大豆油組最高，但從統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上分析，米糠油組與葵花籽油組和花生油組乳劑的濁度并無顯著差異。因此，該結(jié)果表明米糠油、葵花籽油和花生油組乳劑顆粒粒徑大小相似，且小于大豆油和玉米油組。

另外，從SRI值看，5 組乳劑的SRI值都低于0.3，表明各組乳劑在較高波長處吸光度小，即粒徑相對較小乳劑相對穩(wěn)定[20]，其中，葵花籽油組和米糠油組乳劑具有較低的SRI值，即這兩組乳劑的穩(wěn)定性在一定程度上又要優(yōu)于其他組，該結(jié)果與濁度測定結(jié)果相符。綜合濁度和SRI結(jié)果可得，米糠油和葵花籽油組乳劑體系較其他組相對穩(wěn)定。

2.1.3 食用油脂乳劑的流變學(xué)特性分析

圖2 食用油脂對乳劑流變性質(zhì)的影響Fig. 2 Effect of edible oils on rheological properties of emulsion

除顆粒粒徑外，乳劑的黏度也是影響其穩(wěn)定的重要因素，乳劑的黏度大，會減少粒子之間的碰撞幾率，乳劑相對穩(wěn)定。由圖2A可得，隨著剪切速率的增加，各組乳劑黏度都呈現(xiàn)先降低后平穩(wěn)的趨勢。乳劑黏度急劇下降是因?yàn)樵诩羟辛Φ淖饔孟?，體系中的脂肪球聚集體發(fā)生形變乃至破碎，液滴定向排布阻力減小導(dǎo)致[21-23]。另外，當(dāng)各組黏度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后可以看出，大豆油和米糠油組乳劑具有最較高的黏度，其次是花生油和玉米油組，葵花籽油組的黏度最小。根據(jù)Stokes公式，乳劑顆粒的沉降速度與連續(xù)相的黏度呈反比。連續(xù)相黏度增加，顆粒在連續(xù)相中運(yùn)動所受黏滯力增加，分散相液滴運(yùn)動速度下降，因而乳狀液分層、絮凝和聚結(jié)速度均下降，穩(wěn)定性相對增加[24]。黏度測定結(jié)果表明，大豆油和米糠油組乳劑較其他組具有相對較高的穩(wěn)定性。

另外，乳劑流動性好壞是影響其臨床使用關(guān)鍵因素，因此，進(jìn)一步探究乳劑流體狀態(tài)，結(jié)果如圖2B所示，5 組乳劑的剪切應(yīng)力與剪切速率之間呈線性關(guān)系，表明各組乳劑都為低黏性、易形變的牛頓流體，無剪切稀化或增稠性質(zhì)[25]，這種特性賦予乳劑更好的輸送特性，便于臨床使用。各組斜率的差異一定程度反映其黏度，該結(jié)果與黏度測定結(jié)果一致。

2.1.4 食用油脂乳劑的離心沉淀率分析

使用離心沉淀率進(jìn)一步表征乳劑穩(wěn)定性，由于受到離心力的作用，該指標(biāo)能夠綜合評價(jià)顆粒大小和乳劑黏度對乳劑體系穩(wěn)定性的影響，其值越低代表乳劑穩(wěn)定性越好[26]。

圖3 食用油脂對乳劑離心沉淀率的影響Fig. 3 Effect of edible oils on centrifugal precipitation rate of emulsion

如圖3所示，大豆油組乳劑的離心沉淀率最低，其次是葵花籽油組，而另外3 組離心沉淀率則較高，表明大豆油組乳劑是穩(wěn)定性最高的乳劑組。該結(jié)果與黏度結(jié)果相符，而與濁度測定結(jié)果有出入，說明黏度對乳劑穩(wěn)定性的影響要大于顆粒粒徑。此外，不同食用油脂乳劑的離心沉淀率存在差異，原因可能與油脂脂肪酸組成有關(guān)。劉陽等[27]研究了7 種食用植物油的物性以及氧化穩(wěn)定性，表明大豆油和葵花籽油中多不飽和脂肪酸含量較高，并且大豆油的氧化穩(wěn)定性較好。姚艷玉等[28]研究長鏈甘油三酯與中鏈甘油三酯為油相的納米乳劑穩(wěn)定性，結(jié)果表明不同油脂脂肪酸組成對乳劑穩(wěn)定性有一定的影響。因此，本研究大豆油組乳劑表現(xiàn)更好穩(wěn)定性可能與其具有較高多不飽和脂肪酸含量有關(guān)。

綜合以上研究結(jié)果表明，在本研究所選乳劑體系下，大豆油脂可作為乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)制備的較適油相，以其為油相的乳劑具有較易接受的色度，較高的黏度以及較好的穩(wěn)定性。

2.2 蛋白質(zhì)對乳劑的影響

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)差異會影響其乳化能力，乳化能力差則易引起蛋白質(zhì)與油脂形成的O/W乳化體系失穩(wěn)，影響乳劑品質(zhì)[29]。特醫(yī)食品開發(fā)常用的蛋白質(zhì)源為牛奶蛋白，包括WP和酪蛋白鈉，而酪蛋白鈉除了營養(yǎng)價(jià)值極高外，還兼具增稠、乳化和高熱穩(wěn)定特性，因此常用于乳劑型特醫(yī)食品的開發(fā)。本研究選擇3 種不同來源的酪蛋白鈉（CN-EM7、CN-S和CN-G）和1 種WP探究不同蛋白質(zhì)種類對乳劑的影響。

2.2.1 蛋白質(zhì)乳劑的色度分析

表2 不同蛋白質(zhì)制備的乳劑色度分析Table 2 Chromaticity analysis of emulsions prepared with different proteins

如表2所示，酪蛋白鈉組與WP組乳劑色度差別較大，相比于酪蛋白鈉組，WP組乳劑具有更高的L*值和E*值，也即具有更好的外觀接受度，其原因應(yīng)與WP的顏色淺于酪蛋白鈉有關(guān)。另外，不同類型酪蛋白鈉組的L*值無顯著差異，但a*、b*、E*值存在不同，其中CN-EM7組乳劑的E*值最高，表明該酪蛋白鈉組乳劑相對其他組更易被接受。

2.2.2 蛋白質(zhì)乳劑的濁度和SRI分析

圖4 蛋白質(zhì)對乳劑濁度和SRI的影響Fig. 4 Effect of proteins on turbidity and SRI of emulsion

如圖4所示，各組乳劑SRI值低于0.3，表明4 組乳劑都具有較好的穩(wěn)定性。相比于WP組，酪蛋白鈉組乳劑表現(xiàn)出了更小的濁度和SRI值，即酪蛋白鈉組乳劑的穩(wěn)定性要強(qiáng)于WP組，其原因與酪蛋白鈉的熱穩(wěn)定性強(qiáng)有關(guān)，它在120 ℃高壓滅菌條件下仍能不變性，利于形成較小粒徑的乳劑顆粒，而WP是球狀結(jié)構(gòu)在高溫處理下易變性[30-31]。此外，比較不同酪蛋白鈉組乳劑吸光度可以得到，酪蛋白鈉CN-EM7和CN-G組乳劑具有較小的濁度和SRI，表明以其為蛋白質(zhì)來源制備的乳劑顆粒粒徑較小、穩(wěn)定性較好。

2.2.3 蛋白質(zhì)乳劑的流變特性分析

剪切流變可用于分析不同種類蛋白質(zhì)吸附層內(nèi)分子間相互作用的差異[32-34]。如圖5A所示，各組乳劑黏度隨著剪切速率的增加都呈現(xiàn)先降低后平穩(wěn)的狀態(tài)，且酪蛋白鈉組乳劑的黏度強(qiáng)于WP。而比較不同酪蛋白鈉組乳劑黏度發(fā)現(xiàn)，以CN-EM7為蛋白質(zhì)來源制備的乳劑顯示了最高的黏度。CN-EM7使用滾筒干燥制備，而另外兩種酪蛋白鈉為噴霧干燥制得，不同生產(chǎn)工藝對酪蛋白鈉的含量以及基本成分影響較小，但對其顆粒形態(tài)影響顯著。相比于噴霧干燥，滾筒干燥制備的酪蛋白鈉顆粒表面粗糙且無顆粒感[35]，這可能是導(dǎo)致本研究中不同酪蛋白鈉乳劑流變特性存在差異的原因。

另外，從剪切應(yīng)力和剪切速率之間的線性關(guān)系可以得出（圖5B），不同蛋白質(zhì)制備的乳劑也為牛頓流體，也即具有較好的臨床輸送特性。而各組斜率的差異結(jié)果與黏度測定結(jié)果相符，斜率最大的CN-EM7組乳劑具有最大的黏度值。

圖5 蛋白質(zhì)對乳劑流變性質(zhì)的影響Fig. 5 Effect of proteins on rheological properties of emulsion

2.2.4 蛋白質(zhì)乳劑的離心沉淀率分析

圖6 蛋白質(zhì)對乳劑離心沉淀率的影響Fig. 6 Effect of proteins on centrifugal precipitation rate of emulsion

如圖6所示，蛋白質(zhì)乳劑的離心沉淀率曲線趨勢與其濁度（圖4）一致，酪蛋白鈉組乳劑的離心沉淀率顯著低于WP組，其原因應(yīng)與后者制備的乳劑具有較大顆粒粒徑和較小黏度有關(guān)。另外，WP的主要成分是球形蛋白，加熱可使這些蛋白質(zhì)非極性端暴露于水相，引起蛋白質(zhì)之間疏水聚合現(xiàn)象，導(dǎo)致以其為原料制備乳劑的穩(wěn)定性較差。與WP比，酪蛋白鈉是極其無序和疏水的蛋白質(zhì)，這種特性幫助它們可以快速吸附于兩相界面，降低了因聚集而形成大顆粒的機(jī)率[36]。Hu Min等[37]研究了酪蛋白鈉、WP分離物和大豆分離蛋白制備的玉米水包油乳劑的物理性質(zhì)和氧化穩(wěn)定性的差異，發(fā)現(xiàn)酪蛋白鈉的穩(wěn)定性最好，與本實(shí)驗(yàn)所得研究結(jié)果相符。

此外，比較不同酪蛋白鈉組乳劑離心沉淀率可以得到，CN-EM7和CN-G組乳劑具有較低的離心沉淀率，表明使用這兩種酪蛋白鈉制備的乳劑具有較好的穩(wěn)定性。綜合色度、濁度和黏度等指標(biāo)分析，在本研究所選乳劑體系下，酪蛋白鈉CN-EM7可作為乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)的最佳蛋白質(zhì)來源。

2.3 麥芽糊精DE值對乳劑的影響

麥芽糊精是DE值不大于20的淀粉水解產(chǎn)物，研究表明，不同DE值麥芽糊精具有不同的增稠、乳化效果[38]。因此，篩選不同DE值麥芽糊精對制備穩(wěn)定性良好的乳劑的影響。

2.3.1 不同DE值麥芽糊精乳劑的色度分析

如表3所示，在所選的3 種麥芽糊精中，以DE15麥芽糊精制備的乳劑具有最高的亮度和E*值，表明以其為原料的乳劑具有更好的外觀接受度。

表3 不同DE值麥芽糊精乳劑色度分析Table 3 Chromaticity analysis of emulsions prepared with maltodextrins with different DE values

2.3.2 不同DE值麥芽糊精乳劑的濁度以及SRI分析

圖7 不同DE值麥芽糊精對乳劑濁度和SRI的影響Fig. 7 Effect of maltodextrin with different DE values on turbidity and SRI of emulsion

如圖7所示，不同麥芽糊精乳劑的濁度與其DE值不呈線性關(guān)系，DE15麥芽糊精組乳劑濁度值要顯著低于其他兩組，且該結(jié)果與SRI分析結(jié)果相一致，表明該DE值麥芽糊精制備的乳劑顆粒粒徑較小。Dokic-Baucal等[39]研究了不同DE值麥芽糊精對O/W乳劑乳化動力學(xué)、分散特性和流變特性的影響，發(fā)現(xiàn)隨著麥芽糊精的添加，乳化強(qiáng)度高，且在較高DE值時更明顯。本研究結(jié)果表明，乳劑的穩(wěn)定性并不隨麥芽糊精DE值的提高而變好，在本研究所選的體系中，兩者并無線性關(guān)系。

2.3.3 不同DE值麥芽糊精乳劑的流變特性分析

不同DE值麥芽糊精影響其黏度值（圖8A），但不影響乳劑的流體狀態(tài)，3 組乳劑都表現(xiàn)為牛頓流體（圖8B），DE15麥芽糊精乳劑的黏度相對于其他組高，說明以其為原料的乳劑具備更好的穩(wěn)定性。DE值較小的麥芽糊精由于其水解程度較低，分子組成與淀粉類似，仍以大分子的長鏈聚合物為主，而DE值較大的麥芽糊精由于其水解程度較高，分子中的長鏈被水解為短鏈，這對于乳劑黏度有一定影響[40]。

圖8 不同DE值麥芽糊精對乳劑流變性質(zhì)的影響Fig. 8 Effect of maltodextrins with different DE values on rheological properties of emulsion

2.3.4 不同DE值麥芽糊精乳劑的離心沉淀率分析

圖9 麥芽糊精DE值對乳劑離心沉淀率的影響Fig. 9 Effect of maltodextrins with different DE values on centrifugal precipitation rate of emulsion

由圖9可以看出，DE15麥芽糊精乳劑表現(xiàn)出了比其他兩組乳劑更低的離心沉淀率，所得乳劑更穩(wěn)定，該結(jié)果與濁度和黏度測定結(jié)果相一致。因此，綜合以上研究表明，在本研究所選乳劑體系下，DE15麥芽糊精可作為制備具有良好穩(wěn)定性乳劑型特醫(yī)食品基質(zhì)的最佳麥芽糊精原料。

2.4 pH值對基礎(chǔ)乳劑感官特性和穩(wěn)定性的影響

酸堿度對乳劑的感官和穩(wěn)定性影響明顯，不同pH值條件下，乳劑帶電液滴間排斥力與范德華力不同，引起乳劑穩(wěn)定性差異。因此，本研究在獲得最優(yōu)三大宏量營養(yǎng)素基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究不同pH值（6.25～7.75）對乳劑的影響。

2.4.1 不同pH值乳劑的色度分析

如表4所示，pH值對乳劑的色度影響明顯，隨pH值的升高，其a*、b*值逐漸提高，而L*、E*值則逐漸降低，即乳劑的外觀接受度隨pH值的升高而降低。pH值對乳劑色度影響的原因與美拉德反應(yīng)有關(guān)，本研究制備的乳劑中含有美拉德反應(yīng)所需的蛋白質(zhì)和碳水化合物原料，當(dāng)溶液pH值提高時，尤其是當(dāng)pH值大于7.00，有助于美拉德反應(yīng)的發(fā)生，并生成類黑精等大分子物質(zhì)，引起乳劑顏色的加深。相比其他條件，中性或弱酸性條件制備的乳劑具有更好的可接受性。

表4 不同pH值乳劑色度分析Table 4 Chromaticity analysis of emulsions prepared at different pH values

2.4.2 pH值對乳劑濁度和SRI的影響

圖10 pH值對乳劑濁度和SRI的影響Fig. 10 Effect of pH values on turbidity and SRI of emulsion

如圖10所示，當(dāng)pH值在6.50～7.00范圍內(nèi)，乳劑具有較低的濁度和SRI值，而過高或過低pH值下乳劑濁度和SRI都較高。當(dāng)pH值小于6.50時，由于接近酪蛋白鈉的等電點(diǎn)，易引起蛋白質(zhì)的聚集，從而提高乳液顆粒粒徑，導(dǎo)致了過高的濁度和SRI值。當(dāng)pH值大于7.00時，雖然遠(yuǎn)離蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，但堿性條件易引起美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生分子質(zhì)量較大的物質(zhì)，同樣導(dǎo)致體系顆粒粒徑的增加。因此，pH值在6.50～7.00范圍內(nèi)是本研究體系乳劑生產(chǎn)的較適pH值，且接近中性的酸堿度也更適合人體的服用。

2.4.3 pH值對乳劑流變特性的影響

由圖11A可見，當(dāng)pH值在6.50～7.00范圍內(nèi)，乳劑黏度要高于其他pH值，說明該條件下乳劑具有較好的穩(wěn)定性，與濁度測定結(jié)果相一致。另外，pH 7.00的乳劑黏度要略高于pH 6.50和pH 6.75，說明中性條件下最有利于本研究體系乳劑的穩(wěn)定。如圖11B所示，pH值不改變?nèi)閯┝黧w狀態(tài)，且對乳劑黏度的影響要低于其他原料的影響。

圖11 pH值對乳劑流變性質(zhì)的影響Fig. 11 Effect of pH values on rheological properties of emulsion

2.4.4 pH值對乳劑離心沉淀率的影響

圖12 pH值對乳劑離心沉淀率的影響Fig. 12 Effect of pH values on centrifugal precipitation rate of emulsion

由圖12可知，隨著pH 6.25～7.75的增加，離心沉淀率呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，pH 7.00時的乳劑離心沉淀率最低，表明該條件下乳劑聚結(jié)速度慢。該pH值條件下，帶電液滴間排斥力大于相互吸引的范德華力，液滴不會相互凝聚，乳狀液具有高度的穩(wěn)定性[41]。Owens等[42]研究pH值對含有鯡魚水包油乳劑的物理化學(xué)性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在pH 7.00條件下，乳劑最穩(wěn)定，與本實(shí)驗(yàn)所獲結(jié)果相符。綜上，在本研究所選體系下，pH 7.00是制備良好穩(wěn)定性乳劑的最適酸堿度。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究乳劑中三大宏量營養(yǎng)素（蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物）和pH值對乳劑色度、濁度、流變性質(zhì)和離心沉淀率的影響，獲得本研究所選乳劑體系下最佳乳劑開發(fā)的基礎(chǔ)原料和最適加工pH值。結(jié)果表明：大豆食用油脂、CN-EM7酪蛋白鈉和DE15麥芽糊精是所選原料中最適的乳劑制備三大基礎(chǔ)宏量營養(yǎng)素，以其為原料的乳劑具有較低的濁度和離心沉淀率及較高的乳液黏度，表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性。pH 6.50～7.00是本研究體系適合的乳劑加工條件，其中pH 7.00時所得乳劑具有最佳穩(wěn)定性指標(biāo)。研究結(jié)果為乳劑型特醫(yī)食品的工業(yè)化開發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。