作   者

童心怡，刘卉，黄裕茵

作者单位

引用格式

童心怡,刘卉,黄裕茵.蛋白质作为乳化剂在纳米乳液中的应用[J].农产品加工,2025,(14):89-95+104.

基金项目

湖南应用技术学院校级科研项目（28）

摘   要

近年来，纳米乳液引起了人们的广泛关注，并在制备纳米乳液的过程中使用天然乳化剂替代合成乳化剂。 由于蛋白质具有商业可用性、高营养价值和卓越的功能特性，对不同种类蛋白质乳化的纳米乳液进行全面综述，主要介绍制备纳米乳液时用到的不同种类蛋白质乳化剂，从油相的选择、乳化剂的筛选、乳化剂的混合使用、制备方法及表征 （粒径、分散指数、Zeta 电位和包封率等） 等方面进行讨论，以期为食品和制药业领域的新型应用提供参考。

关 键 词

纳米乳液；蛋白质；乳化剂；制备方法；表征

正   文

纳米乳液又称亚微米乳剂、超细乳剂和迷你乳剂，是亚微米大小的胶体微粒系统[1]。水、油、乳化剂或助乳化剂组成纳米乳液，主要分为水包油（O/W）、油包水（W/O）及双重或多重乳液。适当的乳化剂和助乳化剂不仅可提高乳液的稳定性，还可提高乳液的比表面积，使其具有较高的负载能力[2]。纳米乳液粒径范围为50~500 nm[3]，与微乳液相比，具有更好的动力学稳定性[4]。

纳米乳液是递送脂溶性生物活性化合物的良好选择，可提高水分打散能力和生物利用率[5]，是应用于全身给药和靶向给药的制剂之一。 因为纳米乳液是热力学不稳定的体系，在乳化过程中需要加入乳化剂[6]。乳化剂通过快速吸附在液滴表面，可防止液滴聚集，降低乳液中油相和水相之间的界面张力，提高乳液稳定性[7]。

在合成乳化剂中，非离子型乳化剂，如聚氧乙烯山梨醇酯 （吐温系列） 是生产纳米乳液最常用的，因为其具有良好的乳化性能，且成本较低[8]。但是，合成乳化剂生物降解性低，易发生毒性反应和造成环境问题，使用天然乳化剂替代合成乳化剂是纳米乳液的研究课题之一[9]。最常用的天然乳化剂有蛋白质、多糖、磷脂和皂苷[10]。食品工业中使用较多的天然乳化剂是蛋白质类[11]。最近的一项研究发现，与使用吐温- 20制备的纳米乳液相比，使用乳铁蛋白或分离乳清蛋白 （WPI） 制备的纳米乳液的液滴更小，这是因为蛋白质通过结合静电和立体排斥稳定纳米乳液，而吐温 -   20 则只通过立体排斥稳定纳米乳液，其形成的纳米乳液更容易发生絮凝，并在乳化剂浓度较高时形成大液滴[12]。对蛋白质类乳化剂及工业生产上使用的合成乳化剂的界面张力、表面张力进行汇总后发现，蛋白质与合成乳化剂具有类似的表面活性性质，这说明蛋白质作为纳米乳的乳化剂有较大的应用潜力。

蛋白质与合成乳化剂的界面张力、表面张力比较见表1。

目前，蛋白质型乳化剂大多来自牛奶 （或乳清）、大豆、鸡蛋等，因其安全性高、营养价值高，许多研究人员在制备纳米乳液时首选蛋白质[13- 14]。蛋白质作为天然乳化剂的重要性日益显著，促使研究人员对此进行了详细的研究。

1    蛋白质的分子和理化特征

蛋白质是一种生物聚合物，由氨基酸单元串组合，靠肽键共价连接[7]。蛋白质具有两亲性，多肽链上有很多亲水基团和疏水基团[15]，可附着在油水界面上，稳定乳剂中的脂滴。与小分子量的乳化剂相比，蛋白质体积较大、扩散速度较慢，通常需要部分变性才能将埋藏的疏水氨基酸暴露在表面，不过一旦进入界面，就会形成坚固的黏弹性薄膜，抵抗机械应力，利用静电和立体排斥稳定[16]。大多数蛋白质由带有不同电荷的氨基酸组成，会影响其在不同 pH 值范围内的电特性，影响其在乳液中的功能，特别是静电斥力能防止涂有蛋白质的脂滴聚集[7]。蛋白质的电特性可以通过 Zeta 电位与 pH 值的关系来描述， Zeta电位在高 pH 值时为负，在中间 pH 值 （等电点 pI 值）时为零，在低 pH 值时为正[9]。

不同的蛋白质具有不同界面构象，这由其分子结构和分子间相互作用决定。一般来说具有刚性结构的蛋白 （如乳清蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白等）吸附在脂滴表面后会部分展开，并形成一个具有黏弹性的界面膜；具有柔性结构的蛋白 （如酪蛋白、明胶等） 的构象迅速发生变化，使得亲水基团分布在水相，疏水基团延伸至油相[15]。

2    不同来源的蛋白质

动物蛋白和植物蛋白是蛋白质作为天然乳化剂的基本来源。动物蛋白包括乳清蛋白、酪蛋白等，植物蛋白包括大豆蛋白、豌豆蛋白等[17]。最常见的蛋白质是来自牛乳的乳清蛋白和酪蛋白，人们一直在大力推动和寻找可用作天然乳化剂的其他类型蛋白质，特别是来自植物的蛋白质， 如大豆、豌豆、扁豆和油菜等[7]。

2.1   动物蛋白

2.1.1   乳清蛋白

乳清蛋白来源于乳清，是奶酪生产过程中产生的副产品，是公认的优质蛋白质补充剂之一，在营养学中被誉为“ 蛋白之王”[18]，成本低廉、营养价值高，且具有多种功能。研究人员使用乳清蛋白为乳化剂制备肉桂精油纳米乳液，平均粒径为 （221.8± 1.95） nm，通过模拟纳米乳液在胃肠道的消化情况，发现肉桂精油纳米乳液的抗氧化活性、生物利用度和抗菌能力均强于肉桂精油[14]。乳清蛋白由多种球状蛋白质组成，包括 α - 乳清蛋白、β - 乳球蛋白、牛血清白蛋白、免疫球蛋白和乳铁蛋白等[18]。

乳清蛋白能快速吸附在液滴表面，降低界面张力，并在油滴周围形成保护膜，防止液滴聚集，其在广泛的 pH 值范围内具有良好的水溶性，最广泛生产的乳清蛋白产品是分离乳清蛋白 （WPI） 和浓缩乳清蛋白 （WPC） [19]。

分离乳清蛋白 （WPI） 是含有球状蛋白质的混合物，这些蛋白质通常会在脂滴周围形成一层相对较薄的包膜，抑制WPI涂层脂滴聚集，其主要机制是静电斥力，而非立体斥力，这使其对pH值和离子强度特别敏感，WPI涂层脂滴的热变性会增加疏水性。以WPI为乳化剂采用超声乳化制备叶黄素纳米乳液，在pH值与pI值相差较远时，Zeta电位的绝对值较大，考虑到普通食品中的氢离子浓度，选择了pH值为7的分离乳清蛋白进行制备[20]。

浓缩乳清蛋白 （WPC） 在水相中的溶解度很高，能迅速扩散并吸附在油水界面，并扩散到脂滴周围，形成界面膜，使乳液保持稳定，但在高温下会变性和聚集，降低其乳化性能，不利于作为乳化剂保持乳液的热稳定性。相关研究人员采用动态高压微流控技术（DHPM） 结合TG 酶（TG） 交联技术制备DH- PM- TG-WPC，发现其乳化的纳米乳液在热灭菌后15d仍保持良好的稳定性[21]。SHARMAM等人[22] 以WPC为乳化剂，采用超声处理制备丁香油O/W 纳米乳液，根据稳定性和初步抗菌研究，发现使用10.0%丁香油和0.5%乳化剂的配方最为稳定，Zeta电位相对较高，因为存在带高负电荷的乳清蛋白，进一步受到高静电和空间排斥力的影响。

2.1.2   乳铁蛋白

乳铁蛋白 （LF） 是一种天然的铁结合阳离子糖蛋白[23]，由于乳铁蛋白分子量高（约84ku），多肽骨架上附有碳水化合物基团，在纳米乳液中具有很强的立体斥力[24]。乳铁蛋白是一种优良的乳化剂，含有大量碱性氨基酸，等电点约为9，分子表面的正电荷浓度较高，能吸附在油水界面上，产生阳离子乳液，乳液存在NaCl或CaCl2   时仍可保持稳定[14]。乳铁蛋白还有抗菌、抗氧化、抗癌和抗病毒的功能特性，经乳铁蛋白修饰的纳米粒子表面可穿过血脑屏障，能通过受体介导的路径靶向胶质瘤细胞[24]。因此，使用乳铁蛋白作为乳化剂还可为纳米乳液带来新的营养功能。NUNESR等人[25]采用乳铁蛋白为乳化剂，用高压均质机生产包裹Omega- 3   (ω- 3） 的纳米乳液，乳铁蛋白的浓度越高，纳米乳液尺寸越小，在4℃下储存69d 后依旧保持稳定，但在25℃下储存时不稳定。

2.1.3   α -   乳清蛋白与 β -   乳球蛋白

α - 乳清蛋白是一种小球状蛋白质，由含有123 个氨基酸的单链多肽组成，分子量为14.2ku，占乳清蛋白的20%~25%[26]。YIJ等人[26]用α-   乳清蛋白-儿茶素共轭物乳化的β-   胡萝卜素纳米乳稳定性高于只用α-乳清蛋白乳化，这是因为与儿茶素结合后α-乳清蛋白清除自由基和结合游离金属离子的能力增强，α-乳清蛋白-儿茶素共轭物能够更好地保护易氧化的亲脂性生物活性分子免受氧化。关于使用α-乳清蛋白制备纳米乳的研究比以上几种蛋白质要少。

β - 乳球蛋白是反刍动物的主要乳清蛋白，属于脂蛋白家族，占全乳清蛋白的 50%~60%， 原生的β - 乳球蛋白是一种坚硬而缺乏弹性的球状蛋白，其表面活性低于其他柔性蛋白，但在乳化前加热到 60 ℃以上可诱导 β -   乳球蛋白部分解析，改善其乳化特性[19]。用 β - 乳球蛋白乳化的纳米乳具有较强的抗重力分离能力和更好的生物相容性[27]。

2.1.4   酪蛋白

酪蛋白分子较大，直径为 20~400 nm，将酪蛋白用酸沉淀并溶解在碱中，通过雾化干燥得到酪蛋白酸钠，其亲水层密度较低， 直径比酪蛋白小，更易溶，乳化能力更强，可通过静电和立体排斥抑制液滴聚集，经常被用作乳化剂[28]。

研究发现，酪蛋白酸钠在 pH值为7.0时乳化得到的乳脂纳米体系更稳定[29]。KUMARDD等人[30]尝试用酪蛋白酸钠配制和表征O/W 姜黄素纳米乳液，并将其掺入冰激凌，随着pH值从5 升高至7，粒径增加，这可能因为溶液呈碱性时，由于静电斥力作用，单个酪蛋白分子的负电荷增加，相互分离，导致酪蛋白分子松散[30]。还有研究人员利用高压均质法成功制备了由酪蛋白酸钠乳化的叶黄素纳米乳液，该乳液储存了30d依旧表现出良好的稳定性[31]。ZHANGY等人[32]采用低能自乳化方法用2%酪蛋白酸钠包囊了3%的百里香油，封装后百里香油的结构没有发生变化，分散体的直径有所减小，酪蛋白酸钠表现出较高的包封效率和乳化能力。

2.2   植物蛋白

2.2.1   大豆蛋白

大豆蛋白取自丰富、廉价且可再生的资源——大豆。在乳化剂的应用中一般以使用大豆分离蛋白（SPI） 为主。大豆分离蛋白同时具有疏水基团和亲水基团， 由 2 种球状蛋白质组成， 即 7S   (β -   共甘氨酸） 和 11S （甘氨肽）。 11S 具有六聚体结构，分子量为 300~380 ku，等电点为 4.8 。而 7S 具有刀豆球蛋白和菜豆蛋白结构，分子量为 18~21 ku，等电点为6.4 。因为其良好的生物相容性、成膜能力和安全性，大豆分离蛋白已被广泛应用于乳液体系。

大豆分离蛋白具有良好的溶解度，在高 pH 值（10.0~11.5）下达到100%的溶解度，这是由于其亲水氨基酸含量高[11]。用大豆分离蛋白 （SPI）乳化包封薯蓣皂素 （DIO），提高了其水溶性和生物利用度，但是在该等电点下， SPI 溶解度较低，体系中的静电排斥力较弱，液滴会聚集[33]。

2.2.2   豌豆蛋白

豌豆是使用广泛的豆科植物之一，作为蛋白质的丰富来源，氨基酸含量均衡。豌豆蛋白占豌豆质量的 20%~30%，主要由球蛋白 （65%~80%）和白蛋白 （10%~20%）组成，这两类蛋白质在其他豆类中也广泛存在[34]。豌豆蛋白不仅营养含量丰富，且具有良好的功能特性，如水溶性、乳化能力、高温稳定性和发泡能力[35]。豌豆蛋白适合在酸性条件下作为乳化剂[13]。豌豆蛋白因其成本低、赖氨酸含量高，所以广泛应用于食品和饮料。 由于豌豆蛋白不含乳糖，对乳制品、大豆和鸡蛋过敏的人群非常友好[36]。

在纳米乳液体系中添加豌豆蛋白，可降低界面张力，从而降低拉普拉斯压力，使液滴变小[13]。 WALIA N 等人[37]采用高压均质机， 用豌豆蛋白封装维 D，该纳米乳液具有尺寸可控 （170~350 nm）、稳定性良好 （Zeta 电位为 - 25 m
   和包封率较高 （94%~ 96%）的特性。

3    纳米乳液的制备

3.1   油相的选择

常用的油相包括中链甘油三酯 （MCT） 和长链甘油三酯 （LCT）， 以及香料油和精油。查阅知网与PubMed 数据库中的文献，发现玉米油和中链甘油三酯 （MCT） 使用频率较高，使用的精油包括肉桂精油[14]、百里香精油[32]、柠檬精油[38]。MCT 是主要含有8~10 个碳原子的饱和脂肪酸，玉米油是主要含有16~18 个碳原子的长链单不饱和脂肪酸[39]。油相的类型、结构、分子量或不饱和度不同，又如密度、极性、折射率和熔融这些物理化学特性不同，都会影响纳米乳液的形成和特点[5]。

根据油相的特点，油相黏度会影响纳米乳液滴粒径，当分散相和连续相的相对黏度过高时，液滴变得不易破碎，会在受到剪切力时开始以轴线为中心旋转。 因此，高黏度油制作的纳米乳比低黏度油的液滴要大得多[5]。如果需要使用稠油，可通过提高连续相的黏度来减小液滴的尺寸，分散相 (ηd） 和连续相(η)c之间的最佳黏度比 0.05≤ ηd/ηc≥ 5， 以产生粒径较小的纳米乳液[5]。在高压均质过程中，油相黏度与水相黏度的比值越接近，颗粒破碎效果越好，颗粒聚集的可能性越小，粒径越小[24]。

研究表明，脂肪酸碳链的长度决定了脂质消化后形成的混合胶束中疏水域的尺寸[39]。用分离乳清蛋白 （WPI） 乳化，以棕榈油或玉米油为油相的纳米乳粒径较小，可能由于棕榈油和玉米油富含 16 和18碳脂肪酸，可在疏水部位紧密结合[40]。有研究以豌豆蛋白为乳化剂，发现用玉米油制备的纳米乳粒径最小，可能是因为玉米油中富含亚油酸和油酸，以及油相中还可能含有不同种类的表面活性杂质，影响了乳状液的形成或稳定性[41]。油相中的离子杂质 （如游离脂肪酸、磷脂或矿物离子） 会在静电力的作用下向颗粒界面移动，进而改变纳米乳的 Zeta 电位[40]。 TAN Y 等人[42]发现，油相能否在油水界面形成胶束，会影响纳米乳液生物利用度。

3.2   乳化剂的选择依据

3.2.1   乳化剂参数

选择合适的乳化剂或乳化剂混合物对于配制稳定的纳米乳液非常重要[21]。亲水-亲油平衡值（HLB值） 分类体系最早由Griffin在1949 年提出，这个体系用于指征乳化剂对水相和油相的亲和力。乳化剂的HLB值越高，亲水性越强；反之HLB值越低，亲脂性越强。因此，HLB值较高（>8） 的乳化剂可用于形成O/W 型纳米乳液，而HLB值较低（3~6） 的乳化剂则用于制备W/O 型纳米乳液。通过检索各类文章发现，以蛋白质为乳化剂制备成O/W 型纳米乳液较多。蛋白质作为良好乳化剂要求亲水基团与疏水基团平衡。亲水性太强， 对油滴表面的吸附力不强，如某些形式的明胶；疏水性太强，往往会相互聚集，降低水溶性和表面活性，如玉米醇溶蛋白[9]。

乳化剂的界面特性对纳米乳形成起着重要作用。要评估这一点，需分析界面张力与乳化剂浓度曲线的关系，合适的乳化剂会随着浓度增加，界面张力的初始下降幅度最大，在较高浓度时，保持界面张力最低。此外，合适的乳化剂界面张力在高浓度时应呈现相对恒定值，表明界面已被乳化剂饱和[2]。

临界胶束浓度 （CMC） 和表面活性 （K） 是描述乳化剂乳化能力的重要参数。CMC 是指能够形成热力学稳定胶束的最低乳化剂浓度，测量 CMC 通常采用张力测量法，即测量不同浓度乳化剂的表面张力，并绘制表面张力与浓度值 （以对数形式表示） 的关系曲线，然后通过线性回归计算截距[43]。K 可使用公式 （1） 计算：

3.2.2   伪三元相图

伪三元相图是制备纳米乳的有力工具，把水相、油相和乳化剂分为 3 组，通过不同比例的系列试验，将结果绘制成伪三元相图，找出各组分的最佳配比。该图还能显示不同成分的质量分数变化对系统相行为的影响，从而帮助绘制出最佳成分图[5]。DONSI F等人[35]通过改变乳化剂、油、水的比例，制备了不同的豌豆蛋白纳米乳液，以评估不同成分的动力学稳定性，将高浓度的豌豆蛋白水溶液与不同比例 （1 :9 ~ 9 : 1） 的油混合，初步制备出 9 种不同的样品，样品在水中连续稀释并经高压均质处理，以生成相图的其他点。通过减小液滴直径和尽量减少乳化剂用量来获得动力学稳定的乳液，所以伪三元相图是为了筛选最佳的纳米乳液配方。

3.3   蛋白质与其他乳化剂的组合

一些蛋白质乳化剂单独使用时，形成的纳米乳时效果可能不佳，但如果与其他乳化剂结合使用会提升效果，可采用不同的组合方法来提高乳化剂的功能[9]。

3.3.1    混合

在同一纳米乳液系统中可同时使用 2 种或多种天然乳化剂，将蛋白质乳化剂与其他天然乳化剂在一定比例下混合，以提高乳化性能。将金银花叶的多糖 （PHL）与分离乳清蛋白 （WPI）混合，在超声波的作用下得到的 PHL- WPI 纳米乳液，保护 β -   胡萝卜素免受紫外线辐照的能力高于 WPI 乳液[44]。

通过将酪蛋白酸钠 （NaCas）与非离子表面活性剂吐温 -   20 按比例1   : 1 （质量比）混合， 解决了NaCas 对其等电点附近 pH 值敏感的问题，得到了液滴粒径小、稳定性高的 O/W 纳米乳液[45]。XUE J 等人[46]用 NaCas 和卵磷脂协同乳化百里香油，由 NaCas和卵磷脂组成的界面提供了静电斥力和立体斥力，能够防止起泡、絮凝和凝聚等不稳定现象，并与窄粒度分布一起最大程度地减少奥斯特瓦尔德熟化。

3.3.2   共轭

虽然蛋白质被认为是良好的乳化剂，但是其在等电点附近的溶解度较低， 会因为温度或高浓度电解质发生构象变化，从而降低乳化能力。多糖虽具有高稳定性和水溶性，但界面活性较低，为稳定和改善蛋白质的功能，可使蛋白质和多糖之间形成共价键驱动，形成共轭物来提高乳化剂的有效性。

豌豆分离蛋白 （PPI）功能性不强，在中性水溶液中的溶解度较低，可通过改变其分子结构或表面电荷分布来改善其功能特性，利用Maillard 反应改善原生蛋白质的结构和功能特性，使蛋白质和还原性多糖分子之间缩合，发生糖基化[47]。糖基化后多糖链与蛋白质分子共价连接，形成两亲共轭物，能提供更灵活的蛋白结构，可快速移动并吸附油 / 水界面[48]。 CABALLERO S 等人[34]发现，将右旋糖苷分别与豌豆蛋白和酪蛋白通过 Maillard 共轭反应结合，提高了其乳化功能，液滴直径变小且呈单分散状态。

3.3.3   逐层沉积

蛋白质乳化剂通过静电沉积形成多层涂层，可改善蛋白质的乳化性能，首先使用蛋白质乳化剂形成 O/W 的纳米乳液，然后与含有相反电荷的多糖溶液混合，聚电解质分子会因静电吸引而沉积到脂滴表面，使用不同电荷的聚电解质多次重复此过程，以形成纳米层状涂层[9]。有研究通过高压均质法制备含有乳清蛋白涂层百里香油的 O/W 纳米乳液，阳离子壳聚糖盐酸盐静电沉积在阴离子蛋白质涂层液滴上，在脂滴周围形成双层乳液，与单层乳剂相比，具有更好的稳定性和持久的抗菌活性[55]。

3.4   制备方法

纳米乳液的形成需要能量的输入，可采用高能法和低能法。在高能乳化的过程中，通过机械设备打破油相和水相，缩小液滴的直径。在高能量法中使用较多的是高压均质机、微流化器 （MF） 和超声波 （US）。此类方法所需成本较高，会产生能量消耗，高热能的产生会限制在耐热药物中的应用[50]。低能法是利用纳米乳液系统内部的化学能制备[51]。这种方法的优点是生产方法简单、能获得较小的粒径液滴、更加节能、使用乳化剂的量较少[52]。主要包括相变温度法、相转变法、膜乳化法和自发乳化法等。

在制备以蛋白质为乳化剂的纳米乳液中使用较多的是高压均质法，可能因为高压均质法广泛应用于食品工业，其能够通过阀门来减少预先存在的粗乳液中的液滴直径，设计了不同的喷嘴以产生所需的液滴直径[51]。高压均质法是一种高效、可控的纳米乳液制备技术。

3.5   表征

3.5.1   粒径、分散指数

评估纳米乳液稳定性的重要参数是液滴直径分布和液滴平均粒径，需要长期监测这些参数， 当这2 个参数保持相对稳定时， 可认为纳米乳液物理稳定[53]。蛋白质乳化剂制备的纳米乳液的液滴粒径会受到溶液环境 pH 值、乳剂和油相比例及均质压力的影响，因此要获得最佳液滴粒需要适宜的溶液环境和乳剂比例。

液滴直径分布通常用多分散指数 （PDI） 来测量，其可反映悬浮液中的粒度分散情况。PDI 值越低，粒度越均匀[14]。PDI 值在 0~0.3 时表示体系分散均匀。奥斯特瓦尔德熟化是由于分散相和连续相的化学势不同而产生的，当较小液滴中分散相的化学势高于较大液滴中分散相的化学势时，就会产生从较小液滴向较大液滴传递的驱动力。PDI 会影响奥斯特瓦尔德熟化率， PDI 越高，液滴之间的化学势差就越大[25]。

3.5.2   Zeta 电位

Zeta 电位是一种测量颗粒在液体中表面电荷的方法，用于预测分散稳定性[1]。颗粒电荷是决定纳米乳液稳定性和功能性的一个重要特性，源于纳米乳液液滴表面存在的电离成分，如离子乳化剂、磷脂、蛋白质、多糖和矿物离子等。由于表面电荷会影响液滴间的排斥作用，因此Zeta电位值与乳液的稳定性直接相关[54]。Zeta电位值应远离零，即高于30mV或低于- 30mV，以确保系统的稳定性，一些研究人员指出- 25mV和- 30mV之间的数值仍具有保障，可防止乳液失稳[5]。从蛋白质为乳化剂的纳米乳液的Zeta电位来看，蛋白质通过静电和空间排斥力的结合来稳定纳米乳[12]。纳米乳液环境的pH值越靠近蛋白质等电点，Zeta电位的绝对值越小。

以蛋白质为乳化剂的纳米乳液 Zeta 电位值见表 2。

3.5.3    包封率 （EE）

当纳米乳液用作给药系统时，一个重要的评估参数就是活性成分的含量。包封率（EE）是指被包裹物质（如某有效成分）在纳米乳液中占总有效成分的百分量。包封率可通过不同程序测定，包括微透析技术、凝胶过滤、超滤和超离心等。NUNES R等人[25] 以乳铁蛋白为乳化剂制备纳米乳液，得到的所有配方中包封率均大于 99%。

3.5.4   氧化稳定性

纳米乳液的氧化稳定性对于含有油脂的纳米乳液尤为重要，氧化稳定性高的产品可延长保质期，减少氧化变质的风险。试验中的测定方法主要包括测量过氧化值[56]、DPPH 自由基清除率和 ABTS 自由基清除率[14]等。有研究发现，蛋白质乳化剂可降低油相与氧气的相互作用及脂质的氧化程度，蛋白质水解物的纳米乳液氧化稳定性比原生蛋白更强[57]。 因此，蛋白质水解物可在一定程度上减弱乳液的油脂氧化。

3.5.5   生物利用度

通过测定药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄情况，评估纳米乳对药物生物利用度的影响。运用体外模拟消化过程 （口腔、 胃和小肠） 和大鼠试验方法测量生物利用度。WALIA N 等人[37]研究得出，以豌豆蛋白为乳化剂制备纳米乳液可提高维 D 的生物利用度。

4    结语

乳化剂是多种技术产品的基础，涉及食品、化妆品、药品和化学工业等多个领域。随着乳化剂用量的不断增加， 一些带有毒性的合成乳化剂会影响生态环境。在这种情况下， 越来越多研究者开始用绿色和生态毒性较低的天然乳化剂取代合成乳化剂。在天然乳化剂的背景下，蛋白质因其优异的表面活性、理化特征和生物特性，受到人们的关注，认为其可替代传统乳化剂制备纳米乳液，并开展了许多试验研究。所得到的纳米乳液粒径大部分小于200 nm，具有高稳定性。 以蛋白质为乳化剂的纳米乳，所用到的油相近十几种，其中玉米油和中链甘油三酯的使用最多，因为这 2 种油黏度较低、 易于获取且成本不高。最常使用的制备方法是高压均质法和超声波法。然而蛋白质作为乳化剂还需要克服许多的困难，特别是球状蛋白在低浓度下能够产生纳米级液滴，但液滴在特定的 pH 值、高离子强度或热应力作用下极易凝聚。采用植物蛋白代替动物蛋白是目前的一个趋势，随着消费者追求天然药物、食品和饮料的需求越来越强烈，继续探索并开发蛋白质作为乳化剂制备纳米乳液，在食品和制药行业具有广阔的前景。

参考文献：

[1]      GURPREET K ，SINGH S. Review of nanoemulsion formu- lation   and   characterization techniques   [ J]   .   Indian   Journal of Pharmaceutical Sciences ，2018 ，80 （5）：781-789.

[2]      DAMMAK I，SOBRALPJDA，AQUINOA，etal.Na-noemulsions：Usingemulsifiersfromnaturalsourcesreplac-ingsyntheticones：Areview   [J].   ComprehensiveReviewsinFoodScienceandFoodSafety，2020，19 （5）：2721- 2746.

[3]     尹玉洁，李薇，万欣，等. 广藿香精油纳米乳液的制备、表征及性能研究 [J]   . 食品工业科技， 2023 ，44 （21）： 30-36.

[4]     PREETI，SAMBHAKARS，MALIKR，etal.Nanoemul-sion：Anemergingnoveltechnologyforimprovingthebio-availabilityofdrugs   [J]   .Scientifica（Cairo），2023 （16）： 6640103-6640109.

[5]      SCHREINER TB，DIASMM，BARREIROMF，etal.Saponinsasnaturalemulsifiersfornanoemulsions   [J]   .Ag-ricFoodChem，2022 （22）：6573-6590.

[6]     BANASAZ   S，MOROZOVA   K，FERRENTINO   G，et   al.EncapsulationofLipid-solublebioactivesbynanoemulsio-ns   [J]   .Molecules，2020，25 （17）：3966-3972.

[7]     MCCLEMENTS   D   J，GUMUS   CE.Naturalemulsifiers -Biosurfactants，phospholipids，biopolymers，andcolloidalparticles：Molecularandphysicochemicalbasisof function-al performance   [J]   . AdvColloid InterfaceSci，2016 （234）： 13-26.

[8]     RIQUELME N，Z
ÑIGA R，ARANCIBIAC. Physicalstabil-ityofnanoemulsionswithemulsifiermixtures：Replacementof tween80withquillajasaponin   [J].LWT，2019 （111）： 760-766.

[9]      MCCLEMENTS DJ，BAIL，CHUNGC.Recentadvancesintheutilizationofnaturalemulsifierstoformandstabilizeemulsions   [J]   .AnnuRevFoodSciTechnol，2017 （8）： 205-236.

[10]   KRALOVA   I ， SJBLOM   J.   Erratum   to   surfactants   used   in food industry：A review   [J]   . Journal of Dispersion Science and Technology ，2010 ，30 （9）：1363-1383.

[11]   CASTROCD，JIMENEZRM，PEREZPV，etal.Soyprotein   isolate   asemulsifierof nanoemulsifiedbeverages：Rheological   and   physical   evaluation   [J]   .   Foods，2023，12 （3）：507-513.

[12]   TEO A，GOHKK，WENJ，etal.Physicochemicalprop-ertiesofwheyprotein，lactoferrinandtween20stabilisednanoemulsions：Effect   oftemperature，pH   and   salt   [J]   .FoodChem，2016 （197）：297-306.

[13]   JARZEBSKI   M ，FATHORDOOBADY   F，GUO   Y，et   al.Peaproteinforhempseedoilnanoemulsionstabilization   [J]   .Molecules，2019，24 （23）：4288-4293.

[14]   LIANG D，FENG B，LI N，et al. Preparation，characteri- zation，and biological activity of Cinnamomum cassia essen- tial oil nano-emulsion   [J]   . Ultrason Sonochem，2022 （86）： 106009-106014.

[15]   刘昊天，李媛媛，孔保华. 天然乳化剂在食品乳状液中的应用研究进展 [J]   . 食品工业，2017 ，38 （7）：223- 227.

[16]   LAMRS，NICKERSONMT.Foodproteins：Areviewontheiremulsifying   properties   using a   structure-function   ap-proach   [J]   .FoodChem，2013（2）：975-984.

[17]   TAMANG   N ， SHRESTHA   P ， KHADKA   B ，et   al.   A re- view of biopolymers' utility as emulsion stabilizers   [J]   . Po- lymers （Basel），2021 （1）：127-136.

[18]   李云亮，刘晓霜，徐雅宣，等. 乳清蛋白在临床肠内营养中的应用进展 [J]   .   中国乳品工业， 2023 ，51 （7）： 45-51.

[19]   HA H K，RANKIN S A，LEEMR，etal.Developmentandcharacterizationofwheyprotein-basednano-deliverysys-tems：Areview   [J].Molecules，2019，24 （18）：3254- 3261.

[20]   ZHAO   C ，SHENX，GUO   M.Stabilityofluteinencapsu-latedwheyproteinnano-emulsionduringstorage   [J]   .PLoSOne，2018，13 （2）：192511-192517.

[21]    CHEN Y，SUNY，MENGY，et   al.Synergisticeffectofmicrofluidizationandtransglutaminasecross-linkingonthestructural   and   oil -waterinterfacefunctionalpropertiesofwheyproteinconcentrateforimprovingthethermalstabilityof nanoemulsions   [J]   .FoodChem，2023 （408）：135147- 135152.

[22]    SHARMA M，MANN B，POTHURAJU R，et al. Physico - chemical characterization of ultrasound assisted clove oil-loa- ded nanoemulsion：As enhanced antimicrobial potential   [J]   . Biotechnol Rep （Amst），2022 （34）：720-724.

[23]   JIANGY， LIUC，ZHAIW，etal.Theoptimizationdesignof lactoferrinloadedHupAnanoemulsionfortargeteddrugtransportviaintranasalroute   [J].   IntJNanomedici-ne，2019 （14）：9217-9234.

[24]    ZHAO   C ，WEI   L，YIN   B，et   al.Encapsulationof   ly-copenewithinoil-in-waternanoemulsionsusinglactoferrin：Impactof carrieroilsonphysicochemicalstabilityandbioa-ccessibility   [J]   .IntJBiolMacromol，2020 （153）：912- 920.

[25]    NUNES   R ，PEREIRA   B   D，CERQUEIRAMA，etal.Lactoferrin -based   nanoemulsions   toimprovethephysicaland   chemical   stability   of   Omega-3   fatty   acids   [J]   .   FoodFunct，2020，11 （3）：1966-1981.

[26]    YI J，FANY，ZHANGY，etal.Characterizationofcate-chin-α-lactalbuminconjugatesandtheimprovementinβ-carotene   retention   in   an   oil -in -water   nanoemulsion   [J]   .FoodChem，2016 （205）：73-80.

[27]   ALIA，MEKHLOUFIG，HUANGN，etal. β-lactoglobu-lin   stabilized   nanemulsions：Formulation   and   process   fa -ctorsaffectingdropletsizeandnanoemulsionstability   [J].IntPharm，2016 （1-2）：291-304.

[28]    OLIYAEI   N ，MOOSAVI   NM，TANIDEHN.Preparationoffucoxanthin   nanoemulsion   stabilized   by   natural   emulsi-fiers：Fucoidan，sodiumcaseinate，andgumarabic   [J].Molecules，2022，27 （19）：6713-6717.

[29]    DE SOUZA QUEIRÓS M，VIRIATO RLS，VEGADA，etal.Milkfatnanoemulsionsstabilizedbydairyproteins   [J].FoodSci.Technol，2020，57 （9）：3295-3304.

[30]    KUMAR DD，MANNB，POTHURAJUR，etal.Formula-tionandcharacterizationofnanoencapsulatedcurcuminus-ingsodiumcaseinateanditsincorporationinicecream   [J]   .FoodFunct，2016 （1）：417-424.

[31]    LI J，GUOR，HUH，etal.Preparationoptimisationandstoragestabilityofnanoemulsion-basedluteindeliverysys-tems   [J]   .Microencapsul，2018，35 （6）：570-583.

[32]    ZHANG Y，ZHONGQ.Physicalandantimicrobialproper-tiesofneutralnanoemulsionsself-assembledfromalkalinethymeoilandsodiumcaseinatemixtures   [J]   .IntBiol Ma-cromol，2020 （148）：1046-1052.

[33]    GUANGHUI   L ，QI   L，ANNINGG，etal.Preparation，stability，and   invitrotransport   ofsoybean   protein-baseddiosgeninnanoemulsions   [J].Food   ChemX，2023 （20）： 100982-100988.

[34]    CABALLERO   S ，DAVIDOV   P   G.Comparisonof   legume anddairyproteinsfortheimpactofMaillardconjugationonnanoemulsionformation，stability，andlutein   colorreten-tion   [J]   .FoodChem，2021 （338）：128083-128088.

[35]    DONSÌ   F ，SENATORE   B，HUANG   Q，et   al.Develop-mentofnovelpeaprotein-basednanoemulsionsfordeliveryofnutraceuticals   [J]   .Journalof AgriculturalandFoodCh-emistry，2010，58 （19）：10653-10660.

[36]   AKKAMY，RABABAHT，COSTAR，etal.PeaproteinnanoemulsioneffectivelystabilizesVitaminDinfoodProd-ucts：A   potential   supplementation   during   the   COVID -19pandemic   [J]   .   Nanomaterials （Basel），2021，11 （4）： 887-894.

[37]   WALIA   N，CHEN   L.   PeaproteinbasedVitaminDna-noemulsions：Fabrication， stabilityandinvitrostudyus-ingCaco-2cells   [J]   .FoodChem，2020 （305）：125475- 125482.

[38]   ZOUB，SHAOC，SHAOL，etal.Preparationoflemonessential   oil   nanoemulsion   anditseffectonthemicrobialcommunityofporkpatties   [J].FoodSci，2023，88 （6）： 2286-2300.

[39]    SHEN   P ，ZHANG   R，MCCLEMENTS   DJ，etal.Na-noemulsion-baseddeliverysystemsfortestingnutraceuticalefficacyusingCaenorhabditiselegans： Demonstrationofcurcuminbioaccumulationandbody-fatreduction   [J]   .Fo-odResInt，2019 （120）：157-166.

[40]   ZHOU X，WANGH，WANGC，etal.Stabilityandinvit-rodigestibilityofbeta-caroteneinnanoemulsionsfabricatedwithdifferentcarrieroils   [J].FoodSciNutr，2018 （8）： 2537-2544.

[41]   SCHOENERAL，ZHANGR，LVS，etal.Fabricationofplant-basedVitaminD （3） -fortifiednanoemulsions：In-fluenceofcarrieroiltypeonvitaminbioaccessibility   [J]   .FoodFunct，2019，10 （4）：1826-1835.

[42]   TANY，LIUJ，ZHOUH，etal.Impactofanindigestibleoilphase （mineraloil） onthebioaccessibilityof VitaminD（3） encapsulatedinwheyprotein-stabilizednanoemulsio-ns   [J]   .FoodResInt，2019（120）：264-274.

[43]   BAGHBANA，SASANIPOURJ，SARAFBIDABADM，etal.   On   the   predictionof   criticalmicelleconcentrationforsugar-basednon-ionicsurfactants   [J].   Chem   PhysLipi-ds，2018 （214）：46-57.

[44]   LIY，LIUB，YANGJ，etal.Characterizationofpolysac-charidefromLonicera japonicaThunbleavesanditsappli-cationinnano-emulsion   [J]   .   Front   Nutr，2023 （10）：1248611-1248615.

[45]   PERUGINIL，CINELLIG，COFELICEM，etal.Effectofthecoexistenceofsodiumcaseinateandtween20asstabi-lizersoffoodemulsionsatacidicpH   [J]   .ColloidsSurfBBiointerfaces，2018 （168）：163-168.

[46]   XUE J ，ZHONG Q. Thyme oil nanoemulsions coemulsified by   sodium   caseinate   and   lecithin   [ J]   .   Agric   Food   Chem， 2014 ，62 （40）：9900-9907.

[47]   LIL，WANGC，LIK，etal.Influenceofsoybeanproteinisolate-dextranconjugatesonthecharacteristicsofglucono-δ-lactone-inducedtofu   [J]   .LWT，2021 （139）：110588- 110592.

[48]   ZHAOD，GEY，XIANGX，etal.Structureandstabili-ty   characterization   ofpea proteinisolate-xylanconjugate-stabilizednanoemulsionspreparedusingultrasoundhomog-enization   [J]   .   Ultrason   Sonochem，2022 （90）：106195- 106199.

[49]    LI S，SUNJ，YANJ，etal.Developmentofantibacterialnanoemulsionsincorporatingthymeoil：Layer-by-layerse-lf-assemblyofwheyproteinisolateandchitosanhydrochlo-ride   [J]   .FoodChem，2021 （339）：128016-128020.

[50]   ALLIODO，ALMOUAZENE，NEMERG，etal.Compar-isonofthreeprocessesforparenteralnanoemulsionproduc-tion：Ultrasounds，microfluidizer，and   premix   membraneemulsification   [J]   .PharmSci，2019 （8）：2708-2717.

[51]    SAFAYA   M ，ROTLIWALA   Y.   Nanoemulsions：A   reviewonlow   energyformulation   methods，characterization，ap-plicationsandoptimizationtechnique   [J]   .MaterialsToday：Proceedings，2020 （27）：454-459.

[52]    DINSHAW IJ，AHMADN，SALIMN，etal.Nanoemul-sions：A   review   on   the   conceptualizationof   treatment   forpsoriasisusinga“green”surfactantwithlow-energyemul-sification   method   [ J]   .Pharmaceutics，2021， 13 （7）：1024-1032.

[53]   TAYEB   H   H ，FELIMBAN   R，ALMAGHRABI   S，et   al.Nanoemulsions：Formulation，characterization，biologicalfate，andpotentialroleagainstCOVID-19andotherviraloutbreaks   [J]   .ColloidInterfaceSciCommun，2021 （45）： 100533-100537.

[54]   WANG   X ，ANTON   H，VANDAMME   T，et   al.   Updatedinsight   into   thecharacterizationofnano-emulsions[ J]    .ExpertOpinDrugDeliv，2023，20 （1）：93-114.

[55]   MONTES DOJM，CANDALRJ，HERRERAML.Col-loidalpropertiesofsodiumcaseinate-stabilizednanoemul-sionspreparedbyacombinationofahigh-energyhomoge-nization   and   evaporative   ripening   methods   [J]   .FoodResInt.，2017 （100）：143-150.

[56]   LIU Y，LIU   C，ZHANGS，et   al.Comparisonofdifferentproteinemulsifiersonphysicochemicalpropertiesof β-car-otene-loadednanoemulsion：Effectonformation，stability，andinvitrodigestion   [J]   .Nanomaterials （Basel），2021，11 （1）：167-174.

[57]   JIN   H ，LIU   C，ZHANG   S，et   al.   Comparison   of   proteinhydrolysatesagainst   theirnative   counterpartsintermsofstructuralandantioxidantproperties，and   whenused   asemulsifiersforcurcuminnanoemulsions   [J].   FoodFunct，2020 （11）：10205-10218. ◇