集美大学海洋食品与生物工程学院肖安风教授团队：海藻多糖/氨基酸复合微凝胶构筑高环境稳定性食品级Pickering乳液 近日，集美大学海洋食品与生物工程学院肖安风教授（通讯作者）、肖琼副教授（通讯作者）与陈姿舟（第一作者）、王秀玲及刘美希（共同第一作者）等人，于国际权威期刊《Carbohydrate Polymers》（JCR一区，影响因子12.5）发表题为"Construction and characterization of Pickering emulsion stabilized by agar-phenylalanine complex microgel particles"的研究论文。该成果由生物加工与绿色制造研究团队完成。
研究背景 食品工业中乳液体系广泛应用于饮料、酱料及调味品等产品，然其稳定性常受物理化学因素制约，易在加工与贮藏过程中发生相分离或降解。相较之下，固体颗粒稳定的Pickering乳液因显著抗聚结性与长期稳定性备受关注。当前无机颗粒稳定剂（如二氧化硅、黏土、石墨烯）虽具优异机械强度及热稳定性，但其生物可降解性与生物相容性不足，限制了在食品与医药领域的应用。因此，开发可持续食品级Pickering稳定剂新来源具有迫切需求。 基于多糖的微凝胶颗粒（Microgel Particles, MPs）以其天然来源、低致敏性及资源丰富性，在Pickering乳液构筑中展现出显著潜力（如卵清蛋白-阿拉伯胶、甜菜果胶-蛋白质复合颗粒、玉米醇溶蛋白/羧甲基糊精纳米颗粒等）。蛋白质-多糖复合虽可提升乳化性能，但活性蛋白质在食品体系中存在潜在致敏风险，且高压或热处理诱导的蛋白质构象变化及其固有pH敏感性易导致颗粒聚集失稳，进而影响乳液长期稳定性。研究表明，氨基酸较蛋白质具有更优的消化吸收特性、更低致敏性，其非极性侧链可有效增强多糖润湿性并调控乳液凝胶流变行为，表明氨基酸-多糖复合物在Pickering乳液构筑中的存在相对优势。 琼脂作为来源于红藻的天然可降解多糖，其亲水特性导致乳化性能受限。现有化学修饰方法虽可改善性能，却面临工艺复杂性与溶剂残留等问题。本研究核心目标在于通过绿色途径赋予琼脂两亲性并拓宽其乳液的环境稳定性范围。基于琼脂热可逆凝胶特性，系统探究琼脂 - 氨基酸复合微凝胶颗粒（ Agar-Amino acid Microgels, AAMs ）稳定 Pickering 乳液的机制：通过氢键与疏水作用将非极性氨基酸包埋于琼脂基质，构建绿色食品级 Pickering 稳定剂；重点阐明复合微凝胶提升表面疏水性及乳化稳定性的结构 - 界面机制，揭示热可逆凝胶化过程中氨基酸物理包埋对性能的增益作用，并全面评估 AAMs 稳定乳液在不同环境条件下的稳定性。 研究结论 本研究成功开发新型食品级Pickering乳液稳定剂——琼脂-氨基酸复合微凝胶颗粒（AAMs）。通过氢键与疏水相互作用将非极性氨基酸（苯丙氨酸等）整合至琼脂凝胶网络，经高压均质制备AAMs。该复合微凝胶颗粒表面疏水性显著增强，可有效降低界面张力并在油水界面形成致密吸附层，实现对Pickering乳液的高效稳定。实验证实，AAMs稳定乳液在宽域环境条件（pH 1–11, 温度4–70°C）下均保持高度稳定性，彰显其在多元化食品体系中的应用潜力。相较于传统琼脂微凝胶及化学修饰衍生物，AAMs通过物理包埋方式将氨基酸固定于琼脂网络，在规避化学修饰复杂性及溶剂残留风险的同时，显著提升乳液稳定性。此绿色可持续的Pickering稳定剂构建策略，为功能性食品（如酸性饮料及需热处理的乳液体系）开发提供了新思路。 上述研究工作得到了国家自然科学基金（32201941）、（22278173）、福建省自然科学基金（2022J01331）、厦门市自然科学基金（3502Z20227054）、集美大学引进人才科研启动费（ZQ2020029）及集美大学科研基金（ZQ2021046）的资助。
原文链接 https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123985
