纳米乳在食品工业中应用

许晶，李洋洋，金花，艾宇萍，张晓松

（东北农业大学理学院，哈尔滨150030）

纳米乳在食品工业中应用

许晶，李洋洋，金花，艾宇萍，张晓松

（东北农业大学理学院，哈尔滨150030）

纳米乳具有高稳定性、高表面活性、高光学透明度物理化学性质，对亲脂性功能组分具有高生物利用度，在食品工业中应用广泛。文章概述纳米乳构成、制备及应用，探讨食品级乳化剂（蛋白质，多糖等）制成纳米乳对亲脂性功能组分包封、保护和递送过程，分析并展望纳米乳在食品工业中应用。

纳米乳；食品级乳化剂；应用

纳米乳（Nanoemulsion，NE）由水相、表面活性剂、油相按比例制成的粒径在10～200 nm，透明或半透明乳化运输体系[1]。与食品中常规乳液相比，纳米乳为纳米级粒径，可稳定粒子、分散均匀，有一定动力学稳定性[2]，布朗运动占主导地位，作用在液滴间吸引力随着粒子直径减小而减小，而空间排斥力受粒子直径影响较小，可避免聚集或重力造成乳液分离，延长食品保质期。纳米乳油-水界面张力较低，延展性和渗透性良好，运输和传送能力较强[3]，用于活性物质输送，将营养素包封于纳米乳滴后，通过改变乳滴外层界面性质控制化学降解速率，提高脂溶性成分生物利用度，对食品质构和感官特性影响较小，利于功能性物质在食品中应用[4]。由食品级成分制成纳米乳用于食品工业中包封，保护和递送亲脂性功能组分，如生物活性脂质（ω-3脂肪酸，亚油酸等），营养素，油溶性调味剂，维生素，防腐剂和抗氧化剂[5]。

目前，制备粒径在纳米尺寸范围内亲脂性功能化合物方法包括乳化-蒸发，乳化-扩散，溶剂置换和沉淀，分为高能乳化法和低能乳化法。大部分尚处于开发阶段，但可制备极细纳米级粒径分散体，实现连续可控生产。为稳定纳米乳液，需加入一种或多种乳化剂，乳化剂分子吸附在油水两相之间，增强排斥力，降低界面张力，防止分散相颗粒聚集。乳化剂选择范围从天然大分子物质到阳离子、阴离子及非离子表面活性剂。文章概述纳米乳构成（溶剂和乳化剂及功能性化合物）、制备（高能量和低能量）和应用，利用食品级乳化剂制备纳米乳，避免合成表面活性剂产生潜在毒性，阐述纳米乳在食品工业中对功能性营养素运载应用。

1 纳米乳构成

纳米乳由水相和油相组成，液滴被乳化剂分子形成薄界面层包围。纳米乳颗粒由水溶性壁材包裹脂溶性芯材构成。其中，水溶性壁材包括小分子（吐温、司盘等）和大分子物质（蛋白质、多糖等）。而脂溶性芯材包括甘油单、二、三酯、精油、脂溶性维生素、功能性营养素（β-胡萝卜素，姜黄素）等。

1.1 油相选择

用于制备纳米乳油相由各种非极性组分配制，纳米乳形成的性质取决于油相物理化学特性，如极性、水溶性、黏度、密度、界面张力、折射率和化学稳定性[6]。

1.1.1 可直接乳化功能性油脂

若被包埋营养成分是功能性油脂，如富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）鱼油，具有抗氧化性葡萄籽油，抗菌性丁香酚油等，乳化包埋直接与乳化剂混合，技术较成熟。

1.1.2 载有营养成分油相

若被包埋功能性营养成分是脂溶性成分（VE等），常使用甘油三酸酯作油相，如大豆油、玉米油、葵花籽油和亚麻籽油等各种植物油，成本低、营养丰富。将溶有营养成分油相与乳化剂适当比例混合制备乳液。在功能性营养素中，有一类在油相中溶解度较低，以结晶形式存在营养素（姜黄素、胡萝卜素等），这类功能性营养素乳化工艺难度极高。油相作为功能性营养素直接载体，化学结构不同引起营养素纳米乳生物利用度差异。Yu等选用中链甘油三酸酯、菜籽油、玉米油及椰子油制备姜黄素纳米凝胶[7]，结果显示，以中链甘油三酸酯作油相时，姜黄素生物利用率更高。因此，对于溶解度较低且易结晶功能性营养素包埋，中链甘油三酸酯常被用作利于乳化均质和生物转化的有效油脂。

1.2 水相选择

用于制备纳米乳水相主要由水（去离子水或双蒸水）组成，包含其他极性组分，包括碳水化合物，矿物质和碱基等[8]。这些组分类型和浓度决定水相极性、pH和离子强度，影响纳米乳形成、稳定性和物理化学性质[9]。

1.3 乳化剂选择

油相和水相共同均质化，则分散相在连续相中分散不稳定，系统通过各种不同机理快速分解，包括液滴絮凝、液滴聚结和重力分离等。为制备动力学稳定纳米乳，将乳化剂作为第三组分加入乳化系统中，改善纳米乳长期稳定性。乳化剂可吸附到液滴表面，促进液滴破碎并保护液滴免于聚集表面活性分子[10]，在纳米乳中所占比例为10%～30%[11]。通常乳化剂性质决定纳米乳类型，如果乳化剂是油溶性，乳液连续相为油，则形成油包水（W/O）乳液；如果乳化剂是水溶性，乳液连续相为水，形成水包油（O/W）乳液。在食品工业中，重要乳化剂类型是合成乳化剂和食品级乳化剂（磷脂、蛋白质和多糖），但考虑安全性和经济性等因素，食品级乳化剂是制备纳米乳首选。

1.3.1 合成乳化剂

在制备食品级纳米乳时，食品添加剂通用标准中允许使用合成表面活性剂，如吐温、司盘等极易在油水界面展开，降低表面张力能力强，应用广泛。但合成乳化剂具有轻微溶血作用，具有潜在毒性，蛋白质等食品级乳化剂应用广泛。

1.3.2 食品级乳化剂

近年研究发现合成或半合成小分子乳化剂在食品中使用有负面影响，天然大分子乳化剂鉴定、开发和使用引起关注。天然食品级大分子物质作为纳米乳安全稳定剂潜力很大，因其对疏水性分子结合能力良好[12]。使用食品级乳化剂稳定纳米乳，递送生物活性成分应用日益增多。

食品级乳化剂如蛋白质（β-乳球蛋白、乳清分离蛋白）和多糖（OSA变性淀粉、阿拉伯胶）是形成和稳定纳米乳有效高分子质量乳化剂[13]，此外，生物表面活性剂如磷脂和皂苷也是有效低分子质量乳化剂，由于其营养价值和生物安全性，食品工业应用广泛。Qian等以β-乳球蛋白和Tween 20为乳化剂，采用高压均质法制备β-胡萝卜素纳米乳，发现β-胡萝卜素食品级大分子乳化剂可制得纳米乳，稳定性高于合成小分子乳化剂[14]。Luo等以吐温20、乳清分离蛋白（WPI）、酪蛋白酸钠（SC）为乳化剂，通过微射流均质制得β-胡萝卜素纳米乳后发现，WPI制作乳液最稳定[15]。Adjonu等以Tween 20，乳清分离蛋白及其水解产物为乳化剂，采用高压均质法制备纳米乳发现，WPI水解产物在低油浓度（4%）可更好乳化纳米乳，4℃下储存性较好，表明WPI水解产物可作为食品级纳米乳中乳化剂[16]。Donsì等调查不同乳化剂稳定纳米乳输送体系对不同精油组分抗菌活性影响，分别以Tween 20、糖酯、卵磷脂和豌豆蛋白为乳化剂，通过高压均质，将香芹酚，D-柠檬烯和肉桂醛包封在纳米乳中发现，3种不同精油组分抗微生物活性取决于纳米乳递送系统配方，其抗微生物活性与活性分子在水相中浓度（由乳化剂溶解能力决定）有关，糖酯稳定纳米乳增加水溶性精油组分在水相中平衡浓度，短时间内杀菌活性显著增强[17]。Bai等比较不同天然食品级乳化剂（乳清分离蛋白、阿拉伯胶、皂苷和大豆卵磷脂）通过双通道微流化法制备纳米乳有效性发现，所有天然乳化剂均具有表面活性，制备纳米乳平均粒径均随乳化剂浓度和均质压力增加而减小，但在界面特性上差异显著，乳清分离蛋白和皂苷在形成具有细小液滴纳米乳方面比阿拉伯胶和大豆卵磷脂更有效，仅需少量乳化剂，可产生细小液滴[18]。差异主要由于皂苷和乳清分离蛋白分子可较快吸附到液滴表面，界面张力降低幅度大，在均质机内可有效破碎液滴。因此，食品级大分子乳化剂对乳液物理化学稳定性和功能性营养素具有保护作用，可制备生物兼容性纳米乳化体系。

1.4 运载功能性化合物选择

纳米乳可包封各种亲脂性化合物，包括生物活性脂质，调味剂，抗微生物剂，抗氧化剂和营养制品，增强生物活性和可取性，改善适口性。加入食品中主要亲脂性功能化合物通常分为四类：脂肪酸（例如ω-3脂肪酸），类胡萝卜素（例如β-胡萝卜素），抗氧化剂（例如生育酚）和植物甾醇（例如豆甾醇）。

2 纳米乳制备

在乳化制备纳米乳过程中，为形成纳米级粒径，大液滴需要极大能量破碎成小液滴，能量主要来源于机械设备和化学制剂结构潜能，通过机械设备提供能量方法称为高能乳化法，利用化学制剂结构潜能方法称为是低能乳化法[19]。

2.1 高能乳化法

高能乳化法通过产生强烈破坏力机械装置，混合油相和水相，将普通乳液大液滴拉伸破碎，大液滴分散成数个小液滴，制成粒径在纳米级纳米乳，主要包括高压均质、微射流和超声波三种方式[20]，高压均质和微流化在实验室和工业生产上均可使用，而超声波主要用于实验室内纳米乳制备。目前，高能乳化法是制备纳米乳最常用方法，制备纳米乳液时，所需表面活性剂浓度较低，对原料要求较低，适于大规模生产。

2.1.1 高压均质法（HPH）

高压均质法是将水相、油相及乳化剂粗分散，放在微小入口孔板处经受500～5 000 psi高压后形成纳米乳方法。乳液在通过高压狭窄间隙时，高压对其产生强烈破坏力，例如剪切，碰撞和气蚀，强烈湍流和液压剪切将大液滴破碎成小液滴，使乳液转化为纳米乳液[21]。液滴尺寸取决于系统循环次数，压力和温度。循环次数越多，压力越大，产生液滴越小。此外，液滴尺寸还取决于乳液组成（例如油相，水相和表面活性剂），乳化剂特性（例如吸附动力学、界面张力和稳定性质）以及不同物理化学条件（例如粘度）。高压均质可在高温（热HPH技术）或低温（冷HPH技术）处理后加工温度敏感物质。与其他程序相比，HPH易放大、不含有有机溶剂、加工时间短，广泛应用食品工业领域。

2.1.2 微射流法

微射流法是在超高压（＞20 000 psi）作用下，使液体经过孔径微小相互作用室，达到分散、均质乳液作用。纳米乳液液滴直径取决于操作压力和相互作用室中微通道数量，压力越高，循环次数越多，形成纳米乳液滴尺寸越小，分布越均匀。通常湍流中伴随气蚀惯性力导致微流化器中液滴破裂。微流化在特定情况下产生不利作用（例如压力较高，乳化时间较长），可导致乳液液滴再聚结，使用冷却套缓解该问题，相互作用室出口处纳米乳液温度线性依赖压力和乳化时间，温度越高，粘度和界面张力越低，有助于液滴分解。通过增加操作压力或乳化时间可提高微流化过程中能量输入，在两个或更多周期中重复该操作完成。

2.1.3 超声波法

超声波在降低液滴尺寸方面有效，但仅适于小批量生产，效率上取决于不同振幅下超声波作用时间，且温度是时间线性函数。超声波在高温下具有与微射流相似行为，作用时间对液滴尺寸有重要影响，随着时间推移，能量增加，更多液滴被破坏。尽管超声波操作简便，但形成纳米乳液液滴尺寸分布不均匀，成分受高能量输出影响。

2.2 低能乳化法

为形成纳米乳液，低能乳化法仅需要少量能量，主要通过改变体系条件，水-表面活性剂-油混合体系自发形成微小液滴[22]，这是界面性质变化结果，根据其操作模式可分为：相转变温度法（PIT）、相转变组分法（PIC）、微乳液稀释法和溶剂扩散法四种方法[23]。低能乳化法需要能量较低，主要取决于表面活性剂和油相固有物理化学性质，其放大比较直接，且操作简单，设备和运行成本较低。但与高能乳化法相比，需更多表面活性[24]。

2.2.1 相转变温度法（PIT）

相转变温度法是利用温度诱导体系发生相转变形成纳米乳方法。当表面活性剂对水相亲和力平衡其对油相亲和力时，发生过渡相转变。表面活性剂亲和力或HLB变化可通过改变温度完成。

2.2.2 相转变组分法（PIC）

相转变组分法又称相变法，通过逐渐增加体系分散相比例，诱导体系发生相转变形成纳米乳。虽然纳米乳化是一个自发过程，但驱动力很小，达到平衡系统所需时间较长。为在乳液反转点附近完全溶解油，需要较高表面活性剂浓度。采用PIC乳化方法制备纳米乳液具有制备成本低、不含有机溶剂等优点，生产可行性良好，具有长期稳定性和热力学稳定性。

2.2.3 微乳液稀释法

微乳液稀释法首先制备微乳液，然后向微乳液中加入大量水或者向水中滴入微乳液制备纳米乳。研究发现，稀释O/W微乳液即可制备稳定纳米乳；但稀释W/O微乳液时，仅乳化过程中形成O/W微乳液时形成纳米乳。

2.2.4 溶剂扩散法

溶剂扩散法基于有机溶剂（如丙酮，乙醇等）从油相到水相快速扩散，通过将溶质扩散到具有更大溶解度相中。该技术主要影响因素为界面张力、黏度、相变区域和表面活性剂浓度等。

McClements等对比高能乳化法和低能乳化法制备纳米乳发现，所需表面活性剂浓度不同[25]。以甘油三酸酯为分散相，Tween 80和Tween 85为表面活性剂，利用高能乳化法制备液滴粒径约为50 nm，纳米乳只需加入5wt%表面活性剂。利用低能乳化法时，制备同样液滴粒径纳米乳所需要表面活性剂浓度高达20wt%。除此之外，对于碳数高，黏度大油相，低能乳化法难以将其乳化成纳米乳，特别是较高浓度纳米乳，运用高能乳化法乳化这类油相较为简单。利用高压均质法大规模制备纳米乳时，选择压力范围通常在50～100 MPa，甚至高达350 MPa，生产成本高，生产过程易发生降解。

3 运载各种活性成分纳米乳

3.1 β-胡萝卜素纳米乳

β-胡萝卜素是最主要维生素A原，具有最大“前体维生素A”活性[26]和清除自由基、提高机体免疫力和解毒作用，是维持机体健康必不可少营养素。由于β-胡萝卜素纯氢-碳骨架结构和高不饱和度，限制其在食品工业中应用。①β-胡萝卜素不溶于水，仅室温下微溶于油；②作为生物活性不稳定亲脂性化合物，β-胡萝卜素对氧、光和热敏感，加工和储存期间易发生降解反应（氧化，异构化和光敏化）。③β-胡萝卜素以结晶形式存在，生物利用度较低。将其制成纳米乳可解决溶解性问题，提高生物利用度及抗氧化活性。

Jo等以Tween 20和WPI为乳化剂，采用高压均质法，制备β-胡萝卜素纳米乳，解决β-胡萝卜素水溶性差问题，通过高压均质技术使β-胡萝卜素乳液粒径达到纳米水平，提高稳定性，为开发β-胡萝卜素保护和递送系统提供参考[27]。陈翰以三种不同种类辛烯基琥珀酸酯化淀粉（OSA）为乳化剂，通过高压微射流法制备β-胡萝卜素纳米乳，与未被包埋β-胡萝卜素相比，三种纳米乳包埋β-胡萝卜素降解速度显著降低，三种纳米乳β-胡萝卜素生物利用度大于仅溶在中链甘油三酸酯（MCT）中对照组[28]。Liang等使用食品级乳化剂（改性淀粉），通过高压均质法制备β-胡萝卜素纳米乳，改善稳定性和生物可接近性，发现β-胡萝卜素在纳米乳中保留率显著提高，通过纳米包封，β-胡萝卜素生物由3.1%增至35.6%，具有高分散分子密度改性淀粉可以提高纳米乳中β-胡萝卜素保留率，因其油滴周围界面层较厚且致密[29]。Like等分别采用两种大分子乳化剂（OSA、WPI）和两种小分子乳化剂（Tween 20、DML）制备β-胡萝卜素纳米乳，发现两种大分子乳化剂制备纳米乳液滴直径更小，WPI制备纳米乳最稳定，说明保护β-胡萝卜素降解能力最大，利用食品级乳化剂制备纳米乳更具优越性[30]。

3.2 姜黄素纳米乳

姜黄素是多酚类化合物，存在于姜黄等多种姜科植物中，具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、延缓衰老、降血脂等活性[31]，安全性良好，但姜黄素在营养补充剂和功能性食品中应用有限，因其分子内氢键较强，在水性介质中溶解度和溶解速率极低[32]。姜黄素对环境因素（如加热、紫外线照射和较高pH）敏感[33]，体内代谢快，小肠中吸收率低，生物利用度不高[34]。纳米乳为载体运载姜黄素可提高生物利用度及靶向性。

李明以β-乳球蛋白为乳化剂制备姜黄素纳米乳，在不同离子强度、高温及储藏性方面稳定性良好，对姜黄素保护作用较好，在相对高蛋白质浓度条件下，存在足够多蛋白质分子吸附于油滴表面，提供高电荷密度，液滴之间静电斥力增强，维持纳米乳稳定性[35]。制备姜黄素纳米乳可抵抗胃蛋白酶分解，有利于姜黄素运载至肠道，保证其充分吸收，提高生物利用度。Yucel等开发亚微米脂类载体包封姜黄素，筛选两亲性分子，植物油和水不同组合时，选择包含重量比为1∶1∶1甘油单酸酯，向日葵油和水脂质基质，因其具有较高姜黄素包封率，以Tween 20、WPI、WPI与改性淀粉组合（WPI-MS）为乳化剂制备纳米乳，发现天然大分子乳化剂使用可提高载体物理稳定性，姜黄素在肠消化期具有靶向生物可接近性[36]。Li等以Tween 80和卵磷脂为乳化剂制备姜黄素纳米乳发现，纳米乳对姜黄素具有较高负载能力和包封效率，姜黄素在纳米乳中水分散性增加1 400倍[37]。应用低、中和高分子质量壳聚糖包被制备纳米乳，发现ζ-电位变负为正，表明壳聚糖涂覆在纳米乳表面，可防止纳米乳相分离，抑制姜黄素在热和UV照射处理期间降解。因此，壳聚糖涂覆纳米乳有利于姜黄素在功能食品中应用。

3.3 维生素E纳米乳

维生素E是脂溶性维生素，具有较强抗氧化活性[38]，但加工和储存期间，维生素E易发生氧化损失，以稳定酯化形式应用于食品中[39]，维生素E乙酸酯成为食品工业首选，因其稳定性更高，摄入体内后转化为维生素E。但其为低水溶性高亲脂性分子，无法直接分散于水溶液中，生物利用度较低。因此，需合适的递送系统将其掺入水基产品中[40]，纳米乳适合于高亲脂性组分包封和递送。通过纳米乳运载维生素E，可保证其高生物利用度，提高稳定性。

Mehmood使用混合表面活性剂（Tween 80和卵磷脂，3∶1）替代一定浓度非离子表面活性剂（Tween 80）与天然表面活性剂（大豆卵磷脂）制备基维生素E纳米乳，其均质压力、油浓度、表面活性剂浓度和维生素E乙酸盐浓度均对纳米乳稳定性具有显著影响，最终优化值为135 MPa均质压力，6.18%油含量，6.39%表面活性剂浓度和1%维生素E乙酸盐浓度[41]。Mayer等以Tween 80为乳化剂，分别采用低能乳化法（微乳液稀释法）和高能乳化法（微射流法），将维生素E乙酸酯包埋到纳米乳中发现，脂质消化速率和程度随着表面活性剂浓度增加而降低，所有样品（＞95%）中维生素E乙酸酯生物可接近性较高，未观察到制备方法（低能乳化法和高能乳化法）对脂质消化和维生素生物可接近性显著影响[42]。Ozturk等以WPI和阿拉伯胶（GA）为乳化剂，采用高压均质法制备基于维生素E乙酸酯纳米乳递送系统[43]。在低乳化剂浓度下，WPI较GA产生液滴粒径小，但WPI乳化纳米乳在接近蛋白质等电点或高离子强度时不稳定，而GA乳化纳米乳稳定。差异归因于乳化剂稳定机制不同：WPI通过静电排斥，而GA通过空间排斥。Dasgupta等使用可食用芥子油和表面活性剂Tween-80制备食品级维生素E乙酸酯纳米乳发现，该纳米乳可增强抗氧化和抗微生物活性，可延长果汁保质期[44]。

3.4 其他纳米乳

高油酸棕榈油约含有50%饱和脂肪酸，10%二不饱和脂肪酸和40%单不饱和脂肪酸，油酸在三酰基甘油中sn-2位置，稳定性较高，因其富含油酸，已被引入食品配方中作为反式脂肪酸替代品，营养价值较高。Ricaurte等以Tween 20为乳化剂，通过微流化法制备高油酸棕榈油纳米乳发现，高压下获得最小液滴微流化循环次数为2，可避免液滴聚结，且低浓度高油酸棕榈油和乳清有助于产生稳定纳米乳[45]。丁香芽油由干燥丁香花芽中分离得到，具抗菌、抗炎、抗氧化、和抗病毒活性。丁香酚是丁香芽油主要成分，占80%以上。在食品安全领域，作为抗微生物和抗氧化剂应用广泛，但挥发性高，水溶性和稳定性较差，而纳米乳可在含有表面活性剂水相中形成纳米级油滴，使其在水相中溶解。Hu等用阿拉伯胶和卵磷脂作为食品级天然乳化剂，制备丁香酚油纳米乳，研究其抗微生物活性，发现纳米乳未影响丁香酚抗微生物活性，可提高丁香酚稳定性和溶解性[46]。因此，丁香酚纳米乳具有食品保鲜剂应用潜力。

亚麻籽是重要油料作物，富含ω-3-脂肪酸，也称为α-亚麻酸，占比50%～55%，可预防疾病但易氧化且水溶性差，在食品工业中应用有限。基于纳米乳体系富集ω-3脂肪酸应用研究被日渐关注。Sharif等以两种变性淀粉（Purity Gum Ultra和Purity Gum 2000）为乳化剂，丁香酚为天然抗氧化剂，制备亚麻籽油纳米乳，发现由Purity Gum Ultra稳定纳米乳在储存期间物理和氧化稳定性更好，α-亚麻酸和丁香酚保留率较高，因其较高分子质量和密度在Purity Gum Ultra界面处形成厚保护层[47]。

4 纳米乳在食品工业中应用特点、注意事项及发展趋势

在食品工业中，纳米乳作为活性物质递送系统具有特殊优势。首先，纳米乳不含任何生物活性成分，可提高运载生物活性成分生物利用度[48]，对食品外观影响较小，进入人体后具有缓释功能；其次，纳米乳可增强活性成分原有功能或产生新功能，改良传统食品，可能原因是不被人体完全吸收营养素纳米化后，活性成分得到充分释放，作用面积增加，可强化食品原有功能。

纳米乳在食品工业中应用需注意：①安全性。纳米乳中使用许多溶剂并非食品级，可通过使用天然食品级大分子物质（蛋白质、卵磷脂和多糖等）代替合成有机溶剂，如用玉米油和鱼油等作为纳米乳油相。纳米乳中活性成分被人体吸收利用生理机制和潜在安全性问题；②稳定性。纳米乳稳定性受诸多因素影响，需降低乳化剂界面张力，提高乳液稳定性；③经济性。降低生产成本，高能乳化法制备纳米乳仪器昂贵，能耗较大。纳米乳风险评估包括纳米乳对组织潜在毒性、能否降解等。

5 结语

常规水包油乳液，液滴直径相对较大，光学透明度较低，易发生重力分离和液滴聚集。相比之下，纳米乳液液滴较小，对光散射较弱，对重力分离和液滴聚集具有高度稳定性。纳米乳液可提高疏水性化合物溶解性，增加包封活性物质生物利用度。因此，可在食品、饮料和制药工业中作为递送系统应用。

纳米乳液广泛使用前须确定合适食品级成分（主要是天然大分子乳化剂和油相）配制食品纳米乳液。纳米乳液过度加工以及乳化剂浓度降低均导致液滴聚结，纳米乳液沉降速率随着油相浓度增加而增加。因此，通常需在乳液中加入食品级乳化剂和低溶解度油相（LCT），提高纳米乳液对相分离和沉淀稳定性，保证产品安全性。此外，通过优化乳化剂、油相比例和乳化技术操作条件，可缓解纳米乳液聚结和絮凝。目前，通过低能量或高能量方法制备纳米乳液过程添加的一些物质，不适用于食品工业，如合成小分子乳化剂，合成油或有机溶剂。理想情况下，食品工业应采用常见、可接受食品级成分（如蛋白质，多糖，磷脂，风味油和甘油三酯）制备纳米乳液；必须确定合适操作方式及生产规模，以便在食品工业上纳米乳液批量生产。食物中小脂滴利用可能存在安全问题，例如，改变亲脂性组分吸收程度以及吸收途径，因为包封在纳米级液滴内亲脂性组分与分散在体脂中组分生物利用度或潜在毒性不同。

目前国内纳米乳研究尚处起步阶段，未来高效、低毒乳化剂研究将不断深入，制备纳米乳新型设备与技术不断完善，使纳米乳技术在食品领域得到广泛应用。

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Application of nanoemulsion in food industry

/XU Jing,LI Yangyang,JIN Hua,AI Yuping,ZHANG Xiaosong(School of Science,NortheastAgriculture University,Harbin 150030,China)

Nanoemulsion had been widely used in the food industry because of its unique physicochemical properties:high stability,high surface activity,high optical transparency and high bioavailability of lipophilic components encapsulated in it.This article summarized the composition, preparation and application of nanoemulsions,emphasis on the preparation of nanoemulsions with foodgrade emulsifiers(proteins,polysaccharides,etc.)to encapsulate,protect and deliver lipophilic functional components,such asβ-Carotene,curcumin and vitamin E and other nutrients.The application of nanoemulsion in food industry was summarized and the development trend in the future was also mentioned in this report.

Nanoemulsion;food-grade emulsifiers;application

TS20

A

1005-9369（2017）05-0089-08

时间2017-5-23 13:20:04[URL]http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20170523.1320.024.html

许晶,李洋洋,金花,等.纳米乳在食品工业中应用[J].东北农业大学学报,2017,48(5):89-96.

Xu Jing,Li Yangyang,Jin Hua,et al.Application of nanoemulsion in food industry[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(5):89-96.(in Chinese with English abstract)

2017-01-05

黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12541008）

许晶（1979-），女，副教授，博士，研究方向为植物蛋白功能性质。E-mail:xujing@neau.edu.cn