许昌学院食品与药学院，河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室的何胜华和农业农村部油料加工重点实验室的邓乾春*通过分析从大豆和油菜籽中提取植物油体的组成，考察了这两种油体所形成天然乳液在环境应力（pH值、盐离子浓度和热处理）下的稳定性以及在胃肠道消化过程中的特性，其目的是通过了解两种天然油体乳液的特点及其在胃肠道的消化特性，为其在食品产品（如色拉调料、调味汁、沙司、蘸料、饮料或甜点）加工过程中替代乳化的大豆油提供理论依据，同时为两种天然油体乳液在运载脂溶性生物活性物质和提高脂溶性生物活性物质的生物利用率方面提供参考。
1、大豆和油菜籽油体的基本组成
不同油料作物种子油体的组成存在一定的差异，油体组成决定了油体形成天然乳液的特性。大豆油体和油菜籽油体的基本组成如表2所示。大豆油体蛋白质量分数（12.86%）显著高于菜籽油体（7.90%）（P＜0.05），而油菜籽油体的脂质质量分数（88.98%）和灰分质量分数（3.12%）显著高于大豆油体中的脂质质量分数（85.63%）和灰分质量分数（1.51%）（P＜0.05）。
2、不同质量分数大豆和油菜籽油体天然乳液的粒径
由图1可知，大豆和油菜籽油体所形成的天然乳液的粒径都随着质量分数的增加而减小。这种结果可能是因为随着油体质量分数的增加，在形成乳液过程中，吸附在油滴界面的油体蛋白和磷脂越多，油体表面所带净负电荷越多，油滴之间的静电排斥作用越强，油滴能更好地分散于水相中，避免聚集和絮凝，所以形成的乳液粒径逐渐减小，乳液更稳定。当大豆油体质量分数为5%时，其形成的天然乳液的粒径约为0.5μm。该结果与其他学者报道的大豆油体天然乳液粒径范围在0.1～1.0μm之间相一致。油菜籽油体质量分数为6%时，其形成的天然乳液的粒径约为5.0μm。在相同质量分数下，大豆油体所形成天然乳液的粒径显著低于油菜籽油体所形成天然乳液的粒径（P＜0.05）。这种结果与大豆油体和油菜籽油体的组成有关，大豆油体蛋白含量高于油菜籽油体，而油菜籽油体的脂质含量高于大豆油体。蛋白质是良好的乳化剂，具有良好的乳化特性，而且带有大量的负电荷，因此，乳液液滴表面蛋白含量高，有利于乳液保持稳定。
3、大豆和油菜籽油体天然乳液的微观结构
由图2可以看出，大豆和油菜籽油体所形成天然乳液的油滴都能很好地分散于水溶液中，而大豆油体所形成天然乳液的油滴粒径明显小于油菜籽油体所形成天然乳液，大豆油体所形成天然乳液的油滴在水相中的分散性更好。该结果与前文粒径分析结果一致。另外，大豆油体所形成天然乳液的油滴表面吸附了大量的蛋白（绿色），而油菜籽油体所形成天然乳液油滴表面吸附的蛋白含量较少。这与大豆油体含有蛋白含量较高有关。油菜籽油体所形成的天然乳液的油滴有少量聚集发生，这也是其粒径较大的原因。
4、大豆和油菜籽油体天然乳液的黏度
乳液的黏度也会影响乳液的稳定性和在胃肠道中的消化特性。乳液的黏度越大，其油滴的沉降速度越慢，乳液越稳定。由图3可知，大豆油体所形成天然乳液的黏度高于菜籽油体所形成天然乳液的黏度，这可能也是大豆油体所形成天然乳液的粒径更小并且更稳定的原因。
5、大豆和油菜籽油体天然乳液的稳定性
乳液在不同pH值下的稳定性
由图4A可知，大豆油体所形成的天然乳液在pH4时的粒径为22.8μm，显著高于其他pH值下的粒径（P＜0.05），在pH4时大豆油体乳液表现出不稳定性。而在pH2和pH6～10之间粒径较小，乳液比较稳定。此时天然乳液的pH值远离油体蛋白等电点，乳液液滴表面又带有大量电荷，静电排斥作用较强，乳液液滴不会发生聚集和絮凝，比较稳定，乳液的粒径也较小。
油菜籽油体所形成天然乳液不如大豆油体所形成天然乳液受pH值的影响明显，其在pH6.0时粒径为7.6μm，表现不稳定。出现这两种结果与各自油体的组成和油体蛋白的等电点有关。大豆油体所含蛋白质的量较高，因此受pH值的影响较大。另外，大豆油体所形成乳液油滴表面电荷在pH4.6左右几乎为零（图4B），此时乳液液滴之间的静电排斥作用最弱，油滴之间容易聚集或絮凝，乳液粒径最大，表现不稳定。由此可知，大豆油体蛋白的等电点为4.6左右，乳液中的H＋中和了油滴表面的负电荷，使乳液液滴表面电荷为零，静电排斥作用消失，乳液失稳。油菜籽油体所形成的乳液液滴表面的电荷在pH5.6时为零（图4B），此时液滴之间的静电排斥作用最弱。与在pH6.0时油菜籽油体所形成的天然乳液粒径较大的结果一致。
乳液在不同NaCl浓度条件下的稳定性
如图5所示，大豆油体所形成天然乳液较油菜籽油体所形成天然乳液受NaCl浓度的影响更明显。当NaCl浓度为100、200mmol/L时，大豆油体所形成的天然乳液粒径显著高于其他NaCl浓度（P＜0.05）。出现这种结果可能是NaCl浓度为100、200mmol/L时，该浓度的盐与乳液中蛋白质争夺水分子，破坏了油体蛋白所保护乳液界面的水化膜，从而导致乳液失稳。油菜籽油体所形成的天然乳液受NaCl浓度的影响不明显。NaCl浓度对两种油体所形成的天然乳液的Zeta电位影响不显著（P＞0.05）。
乳液在不同温度下的稳定性
6、大豆和油菜籽油体天然乳液在模拟胃肠道中的消化特性
模拟胃肠液消化过程中乳液蛋白的变化
由图7B可知，进入小肠消化阶段，两种油体蛋白条带几乎消失，说明两种油体所形成天然乳液中的油体蛋白在小肠消化过程中被迅速水解。
胃肠道消化过程中乳液粒径的变化
由图8可知，在胃消化过程中，大豆和油菜籽油体所形成的天然乳液的粒径都高于起始乳液的粒径。出现这种结果的原因为两种油体所形成乳液的油体蛋白在胃消化过程中被水解生成小分子量的氨基酸或肽，导致乳液液滴表面电荷减少，静电排斥作用减弱，乳液发生聚集或絮凝，粒径变大。另外一个很重要的因素是乳液在胃消化过程中，其pH值逐渐降低，当pH值降低到乳液液滴表面蛋白的等电点时，乳液失稳，其粒径也会显著增加。因此，在胃消化过程中，乳液pH值的变化也是影响乳液粒径变化的一个主要原因。
结论
本实验利用激光粒度分析仪、旋转流变仪和激光共聚焦扫描显微镜考察了大豆和油菜籽油体形成天然乳液的粒径、黏度和微观结构，同时分析了两种油体天然乳液在环境应力（pH值、离子浓度和热处理）条件下的稳定性和在模拟胃肠液消化过程中蛋白和粒径的变化。研究发现，两种油体所形成天然乳液的粒径都随着油体质量分数的增加而减小，其中大豆油体所形成天然乳液的粒径明显低于油菜籽油体所形成天然乳液的粒径。大豆油体天然乳液液滴表面覆盖了大量的油体蛋白，其黏度高于油菜籽油体乳液的黏度。大豆油体乳液在pH4.0和NaCl浓度为100、200mmol/L时粒径较大，表现不稳定。油菜籽油体乳液在pH6.0不稳定，受NaCl浓度的影响较小。大豆油体乳液在85℃热处理前15min比较稳定，而油菜籽油体乳液对温度比较敏感。大豆油体乳液在胃消化的前30min蛋白分解较快，然后逐渐趋于平缓，油菜籽油体乳液在整个胃消化过程中蛋白逐渐被分解。大豆油体乳液和油菜籽油体乳液在180min胃消化过程中其粒径都比初始乳液粒径大。大豆油体乳液在180min小肠消化过程中其粒径较胃消化过程中明显减小，而油菜籽油体乳液粒径变化不明显。