緱青霞，姚曉琳，韋湘瀅，岳健雄，岳 娟，李 丹

（陜西科技大學食品科學與工程學院，陜西 西安 710021）

水包水（W/W）乳液由兩種熱力學互不相溶的親水性高分子水溶液以一定比例混合形成，在非穩(wěn)態(tài)下宏觀上會形成互不相溶的兩相，即“雙水相體系”[1]。W/W乳液中不含任何有機溶劑和表面活性劑，具有安全無毒、綠色環(huán)保、生物相容性好等優(yōu)點，近年來被應用于人造生物反應器、營養(yǎng)活性物質的包載，同時，基于可食用配方的結構化W/W乳液可作為富含膳食纖維和水溶性營養(yǎng)素的低能量功能性食品。

與傳統(tǒng)的油包水（W/O）乳液不同，W/W乳液擁有極低的表面張力（10－6N/m）[2-3]和較大的界面厚度（幾到十幾納米）[4]。較大的界面厚度不允許小分子表面活性劑跨越整個相界面，因此W/W乳液無法使用表面活性劑分子來穩(wěn)定，這對于W/W乳液的穩(wěn)態(tài)化是一個極大的挑戰(zhàn)。W/W乳液的穩(wěn)定機理可以參考Pickering水包油（O/W）乳液的穩(wěn)定機理[5-6]。研究表明，多種高分子聚集體可吸附于油-水界面，得到穩(wěn)定的Pickering型O/W乳液[7]，且進一步研究發(fā)現(xiàn)，高分子聚集體同樣能夠在W/W界面吸附，實現(xiàn)W/W乳液穩(wěn)態(tài)化，這為采用W/W乳液穩(wěn)態(tài)化策略實現(xiàn)食品結構設計開辟了新的途徑。本文從W/W乳液的構建、W/W乳液穩(wěn)定策略及其在食品領域中的應用等方面進行綜述，重點歸納基于Pickering乳液穩(wěn)定機理實現(xiàn)W/W乳液的穩(wěn)態(tài)化調控，以及W/W乳液作為營養(yǎng)活性物質遞送體系的應用特點。

1 W/W乳液的構建

1.1 W/W乳液的形成機理

天然高分子由于帶電性質、分子質量及分子親和力等方面存在差異，當兩種或兩種以上天然高分子溶液按一定比例混合時，會自然發(fā)生相分離。相分離分為結合型相分離和離散型相分離[8]，如蛋白-多糖體系，根據(jù)實際情況，二者在一定條件下能夠自發(fā)地生成可溶性復合物均一相、凝聚體兩相、相分離兩相、共溶一相（圖1）。結合型相分離是由于天然高分子所帶相反電荷而發(fā)生靜電結合的結果。離散型相分離是由于兩種天然高分子間熱力學不相容，分子間傾向于同種分子相容、異種分子相斥，從而發(fā)生二者分別富集于兩相的過程，離散型相分離是W/W乳液形成的前提。

圖1 蛋白質多糖雙組分生物聚合物體系的可能相互作用[9]Fig.1 Possible interactions for a two-component biopolymer system containing protein and polysaccharide[9]

W/W乳液是利用兩種親水性天然高分子自發(fā)的離散型相分離行為而形成的分散體系。由于兩種天然高分子間熱力不相容[10]，當不帶電荷或帶有相反電荷時，極小的混合熵極易被高分子間的排斥作用抑制，導致每一相中富含一種親水性組分，并在另一相中達到飽和[5-11]。當聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）和葡聚糖（dextran，Dex）水溶液以一定比例混合時，二者的水溶液互不相溶，當達到分離的臨界濃度時，即會發(fā)生宏觀相分離。將兩種高分子按不同濃度比例混合并靜置，可通過繪制相圖表征兩種高分子的混合狀態(tài)，反映二者在不同組分濃度下的相態(tài)變化[12]。如圖2所示，雙節(jié)點曲線將單相區(qū)和雙相區(qū)分隔開，曲線以下部分為相融合區(qū)，以上為相分離區(qū)。在相融合區(qū)內，混合體系中兩種高分子分散均勻，處于相容狀態(tài)。當處于相分離區(qū)，混合體系中的高分子由于熱力學不穩(wěn)定而發(fā)生離散型相分離。

1.2 乳液的制備方法

雙水相體系模型主要包括兩種互不相溶的高分子水溶液。在食品領域中，天然高分子聚合物多糖-蛋白體系研究得最為廣泛，如明膠-Dex、明膠-麥芽糊精等；而由多糖-多糖組成的W/W乳液體系研究相對較少，如普魯蘭多糖-支鏈淀粉；合成高分子聚合物體系（如PEG-Dex）以及小分子鹽-聚合物體系（如硫酸鈉-PEG）常被用于W/W乳液基礎研究，但小分子鹽-聚合物體系在食品領域中應用較少。兩種高分子水溶液在適當濃度、特定pH值下混合后即可形成雙水相體系。W/W乳液的制備方法與傳統(tǒng)乳液相似，通過磁力攪拌、振蕩、剪切等機械力作用即可得到，此外，近年來新開發(fā)出的微流控技術也適用于W/W乳液制備。

1.2.1 機械力作用

通過在雙水相體系中施加機械力來制備W/W乳液，體積分數(shù)較小的為內相，在兩相體積分數(shù)相近時可發(fā)生相轉變，在體積比為50∶50的轉化點附近可形成雙連續(xù)乳液[11]。O/W乳液通常使用超聲乳化或高壓均質等方法制備，借助超聲波能量或強烈的剪切力和壓力等達到破碎和乳化的效果。但由于雙水相極低的界面張力和較大的界面厚度，高壓均質機及高速分散機的剪切力能量過高，容易破壞水-水界面，難以制備出穩(wěn)定的乳液，一般使用磁力攪拌或振蕩即可制備。針對于現(xiàn)有技術制備W/W乳液的缺陷，劉石林等[14]于2021年報道了一種一步法生成穩(wěn)定W/W型Pickering乳液的方法，其利用撞擊流的剪切分散和固體顆粒的乳化作用，首先在連續(xù)相中引入固體顆粒穩(wěn)定劑，然后利用兩股連續(xù)相撞擊流的撞擊剪切作用，在撞擊形成的高度湍流區(qū)引入分散相，生成穩(wěn)定的W/W型Pickering乳液，該方法解決了現(xiàn)有W/W乳液難以大規(guī)模制備的問題。

1.2.2 微流控技術

在實驗室規(guī)模的W/W乳狀液研究中，可以應用微流控技術制備W/W乳液。Song Yang等[15]開發(fā)了一種毛細管微流控裝置來制備單分散W/W乳液，作為分散相的5%（質量分數(shù)，下同）Dex在不相容的連續(xù)相1% PEG中可形成絲狀射流，當分散相驅動壓力周期性變化時，微射流被破碎成數(shù)個液滴，形成W/W乳液。此外，通過微流控可更好地控制W/W乳液液滴的大小和形貌[16]。Moon等[17]設計了一種簡單的微流控系統(tǒng)并成功制備出PEG與Dex的W/W乳液（圖3）。將分散相Dex溶液和連續(xù)相PEG垂直注入微流控芯片入口，僅通過施加微弱的靜水壓力即可形成W/W乳液。Dex溶液作為內流引入，被PEG相包裹成一條細絲狀流體后再被分解成細小液滴。通過改變雙水相流體的黏度，并調整流體入口處的液柱高度控制液滴大小，成功制備出了液滴尺寸變異系數(shù)小于1%的W/W乳液。但由于微流控技術制備量小，目前其僅適用于實驗室規(guī)模研究，但可用來測算量產工藝參數(shù)，其液滴具有單分散性，使得在包載營養(yǎng)活性物質時其釋放速率可根據(jù)產品特性進行調控[18-19]，是制備W/W乳液的有效途徑之一。

圖3 微流控通道中雙水相液滴形成的圖像[17]Fig.3 Image of aqueous two-phase systems droplet formation in a microfluidic channel[17]

2 固體顆粒穩(wěn)定的W/W乳液

W/W乳液通過混合互不相容的高分子水溶液即可制得，然而，由于兩親性分子在水-水界面難以吸附，W/W乳液的動力學穩(wěn)定性很難得到控制[20]。與油-水界面和氣-水界面相比，水-水界面是較為寬泛且模糊的。研究發(fā)現(xiàn)，由于水-水界面厚度（幾到幾十納米）遠大于油-水界面厚度，小分子表面活性劑無法跨越整個水-水兩相界面，因此，傳統(tǒng)的乳化劑并不能有效穩(wěn)定W/W乳液。通過將W/W乳液中的一相（連續(xù)相）或者兩相凝膠化，可抑制宏觀相分離從而提高乳液穩(wěn)定性，也可使用由3 種聚合物合成的三嵌段共聚物[21]來穩(wěn)定W/W乳液。近年來，Pickering型O/W乳液因其獨特的優(yōu)勢及良好的應用前景而備受關注，研究者受到固體顆粒在油-水界面吸附特性的啟發(fā)，將固體顆粒引入水-水界面，進一步研究其在界面上的吸附行為。

研究者對W/W型Pickering乳液進行研究發(fā)現(xiàn)，固體顆?？晌接谒?水界面上，通過在界面上形成一個空間能障來阻止乳液聚集，從而達到穩(wěn)定W/W乳液的目的（圖4）。Poortinga等[22]將固體脂肪微粒加入到互不相容的Dex和甲基纖維素（methyl cellulose，MC）體系中，首次利用食品級固體顆粒穩(wěn)定W/W乳液體系。Firoozmand等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在蛋白質-多糖的相分離體系中，聚苯乙烯微粒可吸附在水-水界面，有效阻止乳滴聚集，抑制宏觀相分離的發(fā)生。越來越多的研究表明，天然高分子聚集體、無機微粒、微生物等在水-水界面上的吸附可實現(xiàn)W/W乳液的穩(wěn)定。Nicolai等[20]報道了固體顆粒穩(wěn)定W/W乳液的研究進展，重點介紹了W/W乳液的穩(wěn)定方法及影響因素，并通過與O/W乳液特性比較，推測了W/W乳液作為新功能食品的應用潛力。自2016年以來，關于W/W型Pickering乳液的研究報道數(shù)量呈顯著遞增趨勢，表1列出了關于固體顆粒穩(wěn)定的W/W型Pickering乳液的研究實例。

表1 固體顆粒穩(wěn)定的W/W型Pickering乳液Table 1 W/W Picking emulsions stabilized by solid particles

圖4 兩種生物聚合物組成的兩相體系形成W/W乳液的示意圖Fig.4 Schematic diagram of a W/W emulsion formed by a two-phase system consisting of two aqueous biopolymers

2.1 W/W型Pickering乳液的穩(wěn)定機理

Pickering乳液穩(wěn)定機理與固體顆粒在界面上的脫附自由能和接觸角密切相關[55]。固體顆粒的脫附自由能是指將吸附在兩相界面的固體顆粒轉移到體相中所需消耗的能量。從能量的角度進一步解析固體顆粒與乳液穩(wěn)定性的關系發(fā)現(xiàn)，當固體顆粒吸附在兩相界面時，脫附自由能取決于顆粒半徑（r）、顆粒與界面的接觸角（θ）以及界面張力（γ），具體關系如下式所示。

式中：ΔG為脫附自由能/J；γAB為兩相界面張力/（N/m）；r為固體顆粒半徑/m；θ為顆粒與界面的接觸角/（°）。

從上式中可得出，固體顆粒脫附自由能的大小與r、γAB及θ呈正相關。r和γAB越大、θ越接近90°，固體顆粒的脫附自由能越大。固體顆粒在界面上的不可逆吸附增加了吉布斯脫附自由能，從而促進了乳液的穩(wěn)定。Zhang Jianrui等[46]在聚多巴胺納米粒（polydopamine nanoparticles，PDP）存在的情況下，使用懸滴法研究了pH值對PEG（3%）和Dex（7%）溶液界面張力的影響，結果顯示，隨著pH值的升高，界面張力略有下降，從pH 2.0時的70 mN/m降低至pH 11.0時的60 mN/m，而無PDP添加的兩相界面張力隨著pH值的增加基本無變化，可見PDP的存在對界面張力影響并不大。但在測定PDP與PEG（3%）和Dex（7%）溶液間的接觸角時發(fā)現(xiàn)，在接觸角接近90°時，W/W乳液的液滴尺寸較小，乳液較穩(wěn)定。結果表明，γ對ΔG的影響不大，ΔG更大程度上取決于固體顆粒在兩相界面上的接觸角θ。

2.2 影響W/W型Pickering乳液的因素

研究證明，固體顆粒對兩相的親和力、顆粒形態(tài)、大小、pH值等參數(shù)對W/W型Pickering乳液穩(wěn)定性具有重要影響[23,25,30-31,33,35]。固體顆粒主要通過影響乳液液滴的界面張力及接觸角等（表現(xiàn)為固體顆粒在水-水界面的吸附特性）來影響W/W乳液的穩(wěn)定性。

2.2.1 固體顆粒親和性

發(fā)生規(guī)律：玉米螟因各地氣候條件不同1年可發(fā)生1～6代，以幼蟲在玉米稈和玉米芯中越冬，部分幼蟲在雜草莖稈中越冬，發(fā)生期極不整齊，并出現(xiàn)世代重疊現(xiàn)象。在蟲口基數(shù)大、環(huán)境條件適宜的情況下，往往危害嚴重;在高溫高濕的6～9月容易發(fā)生;玉米品種不同，被害差異不同。

在油-水乳液中，Pickering乳液類型取決于固體顆粒的親和力，固體顆粒親水時形成水包油型（O/W）乳液，即θ小于90°，而固體顆粒疏水形成油包水型（W/O），即θ大于90°[56-57]。與之相同，W/W型Pickering乳液的類型與穩(wěn)定性也取決于固體顆粒在兩相界面處的吸附位置，即固體顆粒對兩相的親和力。固體顆粒需具有一定潤濕性，可被兩相部分潤濕，從而形成吸附在界面上的顆粒穩(wěn)定層，以達到穩(wěn)定效果。固體顆粒的潤濕性強弱通常用接觸角評價，接觸角決定了乳液類型及乳液穩(wěn)定性。Gonzalez-Jordan等[32]通過混合PEO和Dex制備W/W乳液，研究不同形貌蛋白質分形聚集體（球狀、纖維狀和蠕蟲狀）對W/W乳液穩(wěn)定性的影響。結果表明，3 種形貌蛋白分形聚集體在相同pH值下（pH 3.0或pH 7.0）形成不同類型W/W乳液時，蛋白顆粒對連續(xù)相親和力越高，乳液越穩(wěn)定。為了進一步探究固體顆粒與兩相的親和力對W/W乳液穩(wěn)定性的影響，Gonzalez-Jordan等[45]研究了被乳清分離蛋白不同程度包被下的聚苯乙烯乳膠顆粒穩(wěn)定的PEO/Dex和Dex/PEO兩種乳液類型。結果顯示，在無蛋白質存在下，顆粒更親和PEO相，可形成穩(wěn)定的Dex/PEO乳液；而經(jīng)乳清分離蛋白包被后顆粒更親和Dex相，可形成穩(wěn)定的PEO/Dex乳液。由此可知，在雙水相乳液體系中，當固體顆粒更親和連續(xù)相時，有利于提高W/W乳液的穩(wěn)定性。表明固體顆粒對兩相的親和力是影響W/W型Pickering乳液穩(wěn)定性的重要參數(shù)之一，可通過調節(jié)顆粒的相偏好提高W/W乳液的穩(wěn)定性。

2.2.2 固體顆粒形態(tài)

固體顆粒的形貌也是影響W/W乳液穩(wěn)定性的重要參數(shù)，顆粒的形貌決定其在水-水界面上的排列形式，通過顆粒與界面的接觸面積可直接影響其吸附穩(wěn)定性，進而影響乳液穩(wěn)定性。近年來采用不同形貌的固體顆粒穩(wěn)定W/W乳液的研究層出不窮。Gonzalez-Jordan等[32]制備了不同形貌的β-乳球蛋白分形聚集體，包括纖維狀、球狀和蠕蟲狀，并研究了不同形貌蛋白質顆粒對PEO和Dex形成的W/W乳液的結構和穩(wěn)定性的影響。結果顯示，纖維狀、球狀和蠕蟲狀蛋白分形聚集體均可穩(wěn)定由PEO和Dex混合而成的W/W乳液。在連續(xù)相為Dex的乳液中，pH 3.0時，由蠕蟲狀蛋白顆粒吸附的乳液穩(wěn)定性較好，而pH 7.0時纖維狀顆粒能更有效地吸附在PEO液滴界面，蠕蟲狀蛋白顆粒的吸附效果較差。但在連續(xù)相為PEO的乳液中，所有形貌的蛋白顆粒均不能達到穩(wěn)定W/W乳液的效果。因此，不同形貌的蛋白顆粒對W/W乳液具有不同的穩(wěn)定效果，同一顆粒對不同類型W/W乳液穩(wěn)定效果也不同。乳液穩(wěn)定性不僅取決于固體顆粒形貌，還取決于體系pH值及乳液類型。

CNC由于其可生物降解和安全無毒，具有很好的應用前景，近年來已成為研究熱點。Peddireddy等[34]2016年首次采用棒狀顆粒CNC穩(wěn)定Dex和PEO組成的W/W乳液體系。結果發(fā)現(xiàn)，棒狀CNC可有序地平行排列在水-水界面上，實現(xiàn)液滴穩(wěn)定，Ayed等[42]也得到了該研究結果。綜上所述，與球形顆粒相比，短棒狀的CNC具有高長徑比及高度各向異性，可規(guī)律性地排列于水-水界面上，吸附較多的顆粒形成一層較為致密的界面層，阻斷液滴間的聚集，從而達到穩(wěn)定W/W乳液的作用。

研究表明，由結晶氫氧化鋁形成的直徑約170 nm、厚度約7 nm的納米板可吸附在水-水界面，達到穩(wěn)定W/W乳液的效果[30]。另外，Inam等[40]研究了自組裝形成的表面積可控、化學成分和厚度相同的聚乳酸（poly(L-lactide)，PLLA）小片對PEG-Dex組成的W/W乳液穩(wěn)定性的影響。研究表明，相同濃度下，較大的PLLA小片（約3.7 nm×106 nm）與較小的PLLA小片（約1.2 nm×105 nm）相比可得到液滴尺寸更小、穩(wěn)定性更高的W/W乳液。板狀顆粒更傾向于平鋪在水-水界面上，與球形顆粒相比，由于納米板比表面積大，其與液滴界面較大的接觸面積可更有效地阻止液滴聚集，表現(xiàn)出較強的界面吸附性和乳液穩(wěn)定性。

綜上所述，可以推斷，不同形貌的固體顆粒對W/W乳液的穩(wěn)定性取決于顆粒在水-水界面的排列方式、顆粒與界面的接觸面積以及顆粒在乳液液滴的界面覆蓋率。棒狀和板狀顆粒不同于球形顆粒在水-水界面上的排列方式，且接觸面積更大，使其在界面上形成更加致密的界面層，有效地阻止了液滴的聚集。并且，由于棒狀和板狀顆粒在液滴界面覆蓋率高于球形顆粒，當達到同等穩(wěn)定效果時，棒狀和板狀顆粒所需的濃度可能會低于球狀顆粒的濃度。

一些固體顆粒呈現(xiàn)出pH敏感性，pH值的變化可影響其表面電荷，通過調控體系pH值可影響W/W乳液的穩(wěn)定性。Nguyen等[29]采用丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸和1,4-丁二醇二丙烯酸酯制成pH敏感的凝膠微粒來穩(wěn)定Dex和PEO組成的W/W乳液體系。發(fā)現(xiàn)在pH 7.0～7.5的范圍內，乳液可穩(wěn)定至少1 周，當繼續(xù)提高體系pH值，乳液出現(xiàn)失穩(wěn)。在不同類型Dex/PEO和PEO/Dex的W/W乳液中，在pH 6.5～8.0范圍內，乳液液滴尺寸隨pH值的升高先減小后增大，在pH 7.2時達到最小。乳液液滴尺寸越小，分散性越好，乳液穩(wěn)定性越高。de Freitas等[33]構建了兩種食用多糖——木聚糖（xyloglucan，XG）和支鏈淀粉（amylopectin，AMP）的水溶液混合形成的W/W乳液，探究了β-乳球蛋白凝膠微粒（β-lactoglobulin microgels，βLGm）吸附的W/W乳液穩(wěn)定性和乳液結構隨pH值的變化規(guī)律。pH≤5.0時，βLGm可以穩(wěn)定連續(xù)XG相中的AMP液滴，而在較高pH值下，由于βLGm對AMP相的親和力遠高于XG相，無法吸附在兩種不相容的多糖溶液形成的水-水界面，故乳液穩(wěn)定性極差。Zhang Jianrui等[46]發(fā)現(xiàn)PDP在不同pH值下對Pickering乳液的穩(wěn)定性具有一定調控作用。在PEG和Dex組成的W/W乳液中，隨著pH值的升高，乳液液滴尺寸逐漸減小，在強堿性條件下液滴尺寸減小到初始尺寸的20%。由此可知，由pH敏感的凝膠微粒穩(wěn)定的W/W乳液穩(wěn)定性呈現(xiàn)pH值依賴性，因此可設計pH響應的W/W型Pickering乳液，應用于一些水溶性物質的包載及遞送。

2.2.4 固體顆粒濃度與尺寸

W/W乳液中增加顆粒濃度可一定程度提高界面處的顆粒密度，固體顆粒濃度會直接影響界面吸附量以及液滴尺寸，進而影響乳液穩(wěn)定性。Zhang Jianrui等[46]制備了由PDP穩(wěn)定的不同混合比例下由PEG和Dex形成的W/W乳液，發(fā)現(xiàn)即使液滴尺寸在很大程度上取決于PEG和Dex的濃度。但在同一濃度配比時（如3% PEG、7% Dex），當PDP質量濃度從0.2 g/L增加至0.4 g/L和0.6 g/L時，相應的乳液液滴尺寸逐漸減小，從16 μm分別降至12.3、5.81 μm。因此可以推測，W/W型Pickering乳液的粒徑隨著固體顆粒濃度的增加而減小，當減小到一定值時粒徑可保持穩(wěn)定。低濃度的固體顆粒不足以抑制乳液聚集，增加其濃度可能會通過增加界面吸附量從而提高乳液穩(wěn)定性。但當固體顆粒在兩相界面上過量吸附時，極有可能因重力因素引發(fā)液滴沉降，導致微觀相分離以及乳液失穩(wěn)。

Nguyen等[25]發(fā)現(xiàn)在含0.2%的蛋白顆粒的PEO和Dex的混合體系中，乳液中PEO液滴的尺寸取決于蛋白質顆粒的尺寸（控制CaCl2的加入量可形成不同尺寸蛋白顆粒）。隨著蛋白質顆粒尺寸的減?。ǖ鞍最w粒尺寸：320、240、85、46、17、3 nm），液滴尺寸先減小后增加，在蛋白顆粒尺寸為85 nm時達到最小液滴尺寸。其原因可能是在相同蛋白質濃度下，固體顆粒數(shù)量隨著尺寸的減小而增加，而過小尺寸蛋白顆粒并不能有效抑制PEO液滴聚集，從而導致液滴尺寸較大。

3 W/W乳液在食品領域中的應用

近年來，由于人們營養(yǎng)健康觀念的增強，W/W乳液受到了越來越多的關注，關于其穩(wěn)定性及應用也得到了更多的研究，其在食品中的應用主要集中在蛋白質純化和水溶性營養(yǎng)活性物質包載等方面。此外，W/W乳液在人造生物反應器、模擬細胞內反應、新型低熱量食品（如脫脂食品）的開發(fā)及化妝品等領域也顯示出廣闊的應用前景。

3.1 蛋白質分離、提取與純化

食品領域中雙水相體系多存在于蛋白質和多糖的混合體系中，兩種天然高分子間發(fā)生相分離會形成富含蛋白的一相和富含多糖的另一相。因此，可通過雙水相體系從復雜生物混合物中分離和提取蛋白質。Padilha等[58]研究了Burkholderia Cepacia脂肪酶在PEG和磷酸鹽組成的雙水相體系中的分配特性，并對其進行分離純化。Rathnasamy等[59]利用雙水相體系從木瓜蛋白酶粗提物中分離純化木瓜蛋白酶。

3.2 水溶性營養(yǎng)活性物質的包載

食品級W/W乳液具有良好的生物相容性，可用于設計水溶性營養(yǎng)活性物質的包載體系。水溶性營養(yǎng)活性物質如維生素、礦物質、生物堿、酶、萜類和甾醇類等常用于食品配方中，然而部分水溶性營養(yǎng)活性物質如核黃素、乳糖酶等易受外界環(huán)境因素影響而發(fā)生分解和活性喪失，因此，構建水溶性營養(yǎng)活性物質的保護體系具有重要的實際應用意義。此外，某些食品級固體顆粒對pH值具有一定敏感性，可通過設計pH響應型W/W型Pickering乳液實現(xiàn)活性物質的包載、緩釋和靶向遞送。

核黃素具有消炎、抗癌、抗氧化等生理活性，但日光及紫外光照射可引起其不可逆降解，導致產品品質劣變，如變色、異味、營養(yǎng)損失等。Chen Jiafeng等[60]設計并構建了一種基于大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）與瓜爾豆膠（guar gum，GG）形成的W/W乳液用于包載水溶性核黃素。結果發(fā)現(xiàn)，與GG相比，SPI與核黃素具有更強的相互作用，因此，該學者將核黃素分散于SPI中，采用玉米醇溶蛋白-果膠復合顆粒來實現(xiàn)SPI/GG W/W乳液的穩(wěn)態(tài)化，并探究核黃素在加速光降解過程中的化學結構變化。結果表明，紫外光照射8 h后，包載于該W/W乳液中可有效延緩核黃素的光降解，并最大程度地保護其色澤。由此可知，由玉米醇溶蛋白-果膠復合顆粒穩(wěn)定的SPI/GG乳液可用于遞送水溶性營養(yǎng)活性物質核黃素，這為食品中營養(yǎng)活性物質的包載提供了新思路。

乳糖不耐受患者數(shù)量占世界人口的70%[61]，其是體內缺乏β-半乳糖苷酶（β-galactosidase，β-Gal）而導致的，而游離形式的β-Gal在胃腸道環(huán)境下極易失活。Beldengrun等[62]在明膠-麥芽糊精組成的W/W乳液中將分散相明膠交聯(lián)固化以實現(xiàn)對β-Gal的包載，結果發(fā)現(xiàn)，與未添加交聯(lián)劑的微凝膠懸浮液相比，隨著交聯(lián)劑濃度的增加和反應時間的延長，在5 mmol/L京尼平與反應時間為90 min的條件下，β-Gal的包封率由16%提高至64%，在4 ℃下儲存1 周后，交聯(lián)強度較大的凝膠微球釋放的酶較少，可實現(xiàn)較高的包封率并同時保留較高酶活性。由該W/W乳液制備的交聯(lián)型凝膠微球在食品工業(yè)中可作為乳糖不耐受患者補充β-Gal的有效途徑，通過β-Gal的外源供應來水解乳制品中的乳糖，其作為脂質或淀粉模擬物用于生產低熱量食品和飲料等方面具有潛在優(yōu)勢。

4 結語

W/W乳液是由兩種熱力學互不相容的親水性高分子水溶液以一定比例混合形成，具有極低的界面張力和較厚的界面層，采用表面活性劑無法實現(xiàn)體系穩(wěn)定，常通過將一相或兩相凝膠化的方式來避免宏觀相分離。基于Pickering水包油乳液的穩(wěn)定機理，采用固體顆粒在水-水界面上的不可逆吸附可不同程度地提升W/W乳液的穩(wěn)定性。通過調控固體顆粒的尺寸和形貌、體系pH值等因素，可實現(xiàn)W/W型Pickering乳液的穩(wěn)態(tài)化調控，在水溶性營養(yǎng)活性物質包載方面呈現(xiàn)出極大的應用潛力。與此同時，探尋更多類型的食品級固體顆粒以穩(wěn)定W/W型Pickering乳液，以及探究固體顆粒在W/W乳液界面的吸附特性及表征方法將是未來研究的熱點和方向。本文對近年來固體顆粒吸附的W/W乳液穩(wěn)定性、影響因素及在食品領域中的應用研究進行深入系統(tǒng)的總結和討論，可為采用W/W乳液穩(wěn)態(tài)化策略實現(xiàn)食品結構設計開辟新思路。