近期，西華大學食品與生物工程學院唐潔教授、張興中講師研究團隊在《Food Chemistry》（中科院1區, JCR1區, IF=8.5）、《LWT-Food Science and Technology》（中科院1區, JCR1區, IF=6.0）、《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院1區, JCR1區, IF=7.7）國際TOP期刊上針對香辛料精油納米乳液及其微膠囊包埋體系的構建與性能調控等發表多篇研究論文。

香辛料精油是指香料植物的花、葉、根、樹皮、水果和種子的代謝過程中產生的芳香小分子的復雜混合物，富含醇、醛、酚、萜烯和酮等多種生物活性化合物，具有抗氧化、抗菌和抗炎鎮痛等多種生物功效。此外，精油被FDA（美國食品和藥物管理局）定義為安全有效的天然物質，有助于改善或維持食品的質量，將天然的精油應用于食品中替代化學或合成添加劑，具有廣闊的發展前景。然而，由于其對環境因素的敏感性，如光、熱、與其他成分的潛在反應以及氧化導致其降解和功能喪失等的影響限制了精油的應用和推廣。因此，構建穩定封裝體系來提高精油的穩定性和生物利用度是至關重要的。

在常見的脂質封裝系統中，納米乳液和微膠囊封裝技術被廣泛應用于天然精油的包埋和遞送。納米乳液又稱微乳液，水相、油相和表面活性劑以適當比例混合形成的低粘度、透明或半透明的分散體系，與普通乳液相比，其平均粒徑大小范圍在10-500 nm，粒徑小、分散均勻，具有更大的表面積自由能和更好的穩定性。同時，納米大小的納米乳液可以增加活性表面，使其與食品中的特定目標相互作用，并發揮負載的精油的抗菌和抗氧化活性。微膠囊化是將芯材封裝在天然或合成的聚合墻材料中，以保護其免受環境條件的影響，防止其變質或揮發性損失，甚至控制其釋放，從而提高芯材的穩定性。利用微膠囊技術包埋揮發性精油組分，能將液態的精油轉化為便于貯藏、運輸與加工的固態粉末，可極大提高其穩定性與抗逆性、延長貨架期和擴大其應用范圍等，此外還可以增強其抗菌、抗氧化等功能特性。

王丹，劉琳，唐潔，張興中（通訊作者）等在《Food Chemistry》期刊中發表的“Microcapsules stabilized by cellulose nanofibrils/whey protein complexes and modified with cinnamaldehyde: Characterization and release properties”構建了基于Pickering乳液噴霧干燥法和由纖維素納米纖維/乳清蛋白復合物穩定并用肉桂醛修飾的精油微膠囊，利用傅里葉變換紅外光譜和分子動力學模擬揭示了肉桂醛與微膠囊成分之間的相互作用，進一步探究了肉桂醛對精油微膠囊緩釋特性和體外消化特性的影響。

研究亮點

• 制備了由細菌纖維素納米纖維/乳清分離蛋白(BCNFs/WPI)復合物穩定并用肉桂醛（CA）修飾的青花椒精油微膠囊。

• 用肉桂醛（CA）修飾的微膠囊顯示氫鍵和靜電能增加。

• 青花椒精油（ZSEO）微膠囊在不同食品模型中表現出緩釋特征。

• 用肉桂醛（CA）修飾的青花椒精油（ZSEO）微膠囊在消化過程中表現出增強的穩定性。

研究結論

• 基于Pickering乳液模板噴霧干燥法制得的ZSEO微膠囊粉末呈表面光滑的球形結構，其中BCNFs/WPI 復合物比例為1:7，濃度為1.0 wt%和CA濃度為0.7 wt%時形成的微膠囊表現出更好的物理性能、更小的粒徑尺寸和最高的包封率(90.81%)。

• 光譜分析和分子動力學模擬表明CA和BCNFs/WPI/ZSEO組分之間存在氫鍵、疏水、靜電相互作用，且CA的存在增加了微膠囊的結合能。

• 釋放動力學模擬表明，負載ZSEO的微膠囊延遲了ZESO在水性和油性模型流體中的釋放，釋放機制遵循 Fickian擴散。

• CA修飾的ZSEO微膠囊在體外消化中具有更高的穩定性。

圖文賞析

王丹，劉琳，唐潔（通訊作者），張興中（通訊作者）等在《LWT-Food Science and Technology》期刊中發表的“Fabrication and characterization of Zanthoxylum schinifolium essential oil Pickering emulsion stabilized by bacterial cellulose nanofibrils/whey protein isolate complexes and fortified with cinnamaldehyde”構建了由細菌纖維素納米纖維/乳清蛋白復合物穩定并用肉桂醛強化的青花椒精油Pickering乳液，并探究了肉桂醛的存在對乳液穩定性和抗抗環境脅迫穩定性的影響，以及精油包埋體系對精油抗氧化活性和抗菌性能的影響。

研究亮點

• 制備了由細菌纖維素納米纖維/乳清分離蛋白（BCNFs/WPI）復合物穩定的負載青花椒精油（ZSEO）的Pickering乳液。

• 肉桂醛（CA）的存在增強了負載青花椒精油（ZSEO）的乳液物理穩定性。

• 負載青花椒精油（ZSEO）的乳液表現出優異的抗氧化和抗菌活性。

• 含肉桂醛（CA）的青花椒精油（ZSEO）負載乳液具有更好的抗菌活性。

研究結論

• 采用高壓均質法制備了BCNFs/WPI復合物穩定并用CA強化的負載ZSEO的Pickering 乳液，當BCNFs/WPI復合物濃度為0.7 wt%，油相濃度為7 wt%和CA濃度為0.7 wt%時形成的乳液具有小而均勻的液滴尺寸（< 200 nm），并保持長期穩定性。

• 所有Pickering乳液均表現出剪切變薄行為，并且隨BCNFs/WPI復合物含量的增加，其表觀粘度和粘彈性模量逐漸增加。

• CA的存在增強了乳液對pH、溫度和鹽度等環境脅迫的物理穩定性。

• 與游離ZSEO相比，乳化封裝技術不僅提高了ZSEO的抗菌能力，還保持了其抗氧化能力，且CA的存在提高了游離ZSEO和ZSEO負載Pickering乳液的抗氧化和抗菌能力。

圖文賞析

張興中，王穎，王丹，唐潔，徐敏（通訊作者）等在《International Journal of Biological Macromolecules》期刊中發表的“Synergistic stabilization of garlic essential oil nanoemulsions by carboxymethyl chitosan/Tween 80 and application for coating preservation of chilled fresh pork”通過高壓微射流化制備了由羧甲基殼聚糖（CCS）和Tween 80（TW 80）協同穩定的大蒜精油（GEO）納米乳液，并應用于冷鮮豬肉的涂膜保鮮。

研究亮點

• 制備了由CCS和TW 80協同穩定的大蒜精油納米乳（GEON）體系。

• 探索了所得GEON的物理化學性質和穩定性。

• GEON表現出長期穩定性和優異的生物活性。

• GEON涂層有效地將冷鮮豬肉的保質期延長了一周。

研究結論

• CCS為3.0 %和TW 80為3.0 %的大蒜精油納米乳（GEON）表現出更均勻的液滴尺寸（約 150 nm）和更窄的尺寸分布，同時保持長期穩定性，在 30 d 儲存過程中尺寸沒有顯著變化。

• 與游離GEO相比，GEONs對DPPH和ABTS自由基表現出更高的清除能力，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有更高的抑制作用，表明GEO在納米乳中的包埋顯著提高了其抗氧化和抗菌活性。

• 涂層保鮮實驗表明，GEON涂層有效地延長了冷藏新鮮豬肉的保質期約一周。

圖文賞析

作者簡介：

張興中，工學博士，碩導，西華大學食品與生物工程學院講師。主要從事Pickering乳液界面穩定與調控、食品微膠囊體系的構建與應用研究。擔任Food Safety and Health助理編輯，《乳業科學與技術》雜志青年編委，Foods?？妥庉嫛Ｄ壳肮舶l表SCI論文28篇，其中以第一作者或通訊作者身份在Food Hydrocolloids，LWT，Food Bioscience等SCI雜志發表文章14篇，入選ESI高被引論文1篇；申請受理國家發明專利4件；擔任Food Hydrocolloids，Cellulose，Food Bioscience，等SCI期刊特邀審稿人。入職以來主持及參與?？蒲许椖?、四川省自然科學基金青年基金、四川省重點研發計劃和國家自然基金項目共4項。