前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的多糖改善乳化性能的研究進展，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：天然多糖因其結構穩定、分子量高、具有多種生物活性、安全性高等優點而表現出良好的乳化和增稠作用，被作為乳化劑廣泛應用于食品工業。然而，多糖的高親水性、難溶解性等特點導致其在高溫、高鹽等條件下乳化性能較差，限制了其廣泛應用。通過對多糖進行修飾可以改變其分子量、結構、疏水性等功能特性，提升其乳化性能。本文綜述了物理、化學和生物等修飾方法對多糖分子結構、乳化性能等的影響及修飾多糖在乳狀液中應用的研究現狀和進展，分析了目前修飾方法中存在的問題，并對未來發展趨勢進行了展望，旨在為改善多糖乳化性能的進一步研究和拓寬其應用領域提供理論依據。
關鍵詞：多糖；修飾方法；乳化液；穩定性；應用
乳化劑是一種表面活性劑，可吸附至油水界面上，通過降低界面張力形成保護涂層，是形成和穩定食品乳劑的關鍵成分[1]。食品工業中常用的乳化劑主要包括蛋白質、多糖、磷脂等[2]。與其他乳化劑相比，多糖基乳化劑的優點十分顯著。首先，多糖是一類來源廣泛的天然聚合物，在自然界中資源豐富，具有可再生性[3]。其次，多糖的穩定結構使乳劑在一定的離子強度、pH和溫度范圍內可保持穩定[4]。第三，多糖具有高分子質量和高粘度，可通過增加乳液的粘度來提高乳液穩定性[5]。第四，多糖具有多種生物活性，如抗氧化和抑菌活性，有助于乳液在長期貯存中維持其穩定性[6]。然而，只有分子鏈上附著蛋白或疏水基團的多糖可以作為乳化劑，但自然界中大多數多糖都是高親水分子，缺乏表面活性，只能作為乳劑的穩定劑，這限制了多糖在相關領域的發展。多糖的乳化性能與自身的分子量、疏水基團和分支程度密切相關[7]，物理、化學和生物等修飾方法可以改變多糖的分子量和結構，從而影響多糖的相關性能，因此人們致力于探究多種多糖修飾方法來優化其性能。目前，大量研究證實通過修飾多糖可以提高其乳化性能[8-10]。然而，關于不同修飾方法及其對改性多糖相關性能影響的綜述較少。本文旨在歸納總結多糖的修飾方法及其對多糖乳化性能的影響，同時，總結多糖及其衍生物在乳狀液中的應用情況，旨在為改善多糖乳化性能的進一步研究和拓寬其應用領域提供理論依據。
1多糖的修飾方法
1.1多糖的物理修飾方法。多糖的分子質量是決定其功能特性的重要因素[11]。目前，超聲法和輻射法是多糖修飾最常用的兩種物理方法，這兩種方法主要是通過破壞多糖分子間的作用力來降解多糖，從而影響其理化性質和功能特性。超聲法超聲波處理多糖溶液可以改善多糖的理化性質和功能特性。由于超聲波的空化效應，多糖顆粒附近的氣體分子和氣泡會發生振動，與介質之間存在一個高壓梯度，產生高強度的剪切力，從而破壞多糖顆粒的結構，使多糖發生降解，其分子量和聚合度均會下降。Wu等[12]利用超聲波成功制備出三種不同分子質量（1.90×105Da，8.27×104Da和4.65×104Da）的秋葵果膠多糖降解產物，其表觀粘度、旋轉半徑和分支度明顯降低，但酯化程度明顯提高。Xiao等[13]用超聲波處理金針菇多糖，發現其溶液構象發生改變，部分三重螺旋結構的穩定性遭到破壞，黏度和凝膠強度均顯著降低，但其熱穩定得到了改善，并表現出較好的益生元活性。此外，超聲處理對多糖的范德華力和氫鍵等分子間作用力影響較大，而對多糖的化學鍵、官能團、結晶結構和分子構象基本不起作用。如超聲處理后的天然黃茶多糖有部分降解，但單糖組成沒有改變[14]。超聲法處理芋頭果皮水溶性非淀粉多糖樣品與未處理多糖樣品一樣均含有阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖，并且在它們的紅外光譜中均有類似的無定形的官能團[15]。利用超聲法降解含蛋白質或阿魏酸等疏水基團的高分子質量多糖，可以很大程度保留對乳化性能有貢獻的基團，同時低分子量能顯著降低界面張力。兩親性多糖在吸附在油滴表面后會產生較厚的界面層，超聲功率的空化可將多糖降解為更小的尺寸，它可以更快地吸附到油滴表面形成一層界面膜，這可能有助于降低界面張力[16]。在特定的超聲功率下，多糖混合物中能形成小而穩定的油滴，界面致密的膜可以阻止油滴的聚集[17]。不同的超聲強度和處理時間對多糖的降解有影響，這可能與多糖組分的分子質量分布有關，在高功率長時間處理下，多糖組分的分子量分布均勻，油水乳狀液的表觀粘度過低，容易失穩；經短時間低功率處理后的油水乳狀液具有較高的表觀粘度，并抗聚集[18]。因此，超聲是降解多糖提高其乳狀液穩定性的有效手段。輻射法輻照法修飾多糖分子主要是利用電離輻射（γ射線、x射線以及電子束等）誘導其發生聚合、交聯、接枝或降解等變化[19,20]。與其他化學和生物修飾方法相比，電離輻射法具有操作簡單，條件易控的優點，且在短時間內可以很容易地獲得幾種具有不同功能的衍生物[21]。電離輻射主要通過破壞分子間和分子內氫鍵和切割糖苷鍵來降解多糖，同時在這個過程會產生RCHO、RCOOH、CO?和CO等副產物。許多研究表明，輻照處理對多糖的乳化性能有積極的影響，多糖中糖苷鍵的斷裂可能暴露出更多的親水和疏水部分。例如，經輻照處理的海洋多糖可以增加其水溶性并降低其粘度[22]。輻照處理還能顯著改善淀粉和葡聚糖的水溶性和流變特性[23]。輻照處理酵母-d-葡聚糖會導致多糖鏈中-OH、-CO、-CH等官能團的暴露，可提高其溶解度、降低粘度、并增加其發泡能力和膽汁酸結合的能力[24]。綜上，電離輻射是改善多糖乳化特性等相關性能的有效方法。
1.2多糖的化學修飾方法。多糖的化學修飾是指通過化學方法對其結構進行改性，獲得功能特性改善的多糖衍生物，其修飾程度用取代度（DS）來表示。取代度定義為每個脫水葡萄糖單位的平均取代基數，主要由滴定法確定[25]，此外，核磁共振波技術（NMR）也可以測定取代度。多糖的化學修飾可以通過引入具有高活性的官能團來使多糖降解，改變Mw，提高其溶解度，改變其功能特性[26]?；瘜W修飾法主要包括硫酸化、乙?；⑿刘；晁狒セ⒘姿峄?、羧甲基化、氧化、硒化以及烷基化等[27]。其中硫酸化、羧甲基化、乙?；约靶刘；晁狒セ确椒ň芨纳贫嗵堑娜榛阅?。硫酸化修飾硫酸基團與多糖鏈上的羥基之間的相互作用，使得天然多糖具有兩親性性質，此時硫酸化多糖表面的羥基可以錨定到油水界面，降低界面張力，同時高強度的酸水解使多糖具有高的硫酸基團覆蓋率和高電位，能產生足夠的靜電斥力來阻止乳液液滴的團聚，顯著提高乳化效率[28]。因此，硫酸基團對多糖表面羥基基團的取代度，對多糖基乳液的乳化穩定性具有十分重要的作用。不同硫酸化方法對其修飾的多糖的乳化特性具有顯著影響。氯磺酸-吡啶法、濃硫酸法和三氧化硫吡啶法是常用的三種硫酸化方法。氯磺酸-吡啶法由氯磺酸提供硫酸基團[29]，具有高取代度和高產率，是最常用的硫化改性方法。但該方法的缺點是氯磺酸帶劇毒，具有強刺激性，其反應過程劇烈，難以控制。通過自帶冷凝器和攪拌裝置的三頸燒瓶來制備硫酸鹽試劑，即向處于冰浴條件下的吡啶加入氯磺酸，充分混合，當燒瓶中出現大量淡黃色固體時，除去冰水浴。將多糖粉末溶于有機溶劑，加入硫酸鹽試劑在一定溫度下反應，反應結束后置于冰水中冷卻至室溫，用氫氧化鈉中和后用乙醇醇沉，收集沉淀物，用蒸餾水復溶，復溶液經透析后冷凍干燥即得硫化多糖[30]。硫化多糖取代度主要與反應溫度、反應時間和試劑比例有關，通常會通過設計單因素實驗和響應面來確定最佳反應條件。Xu等[31]通過響應面優化確定了最佳反應參數：氯磺酸/吡啶的比值為1.3：1，反應持續時間為3.4h，反應溫度為65℃，此條件下可得到DS值最高，即DS值為0.99±0.02的迷果芹硫酸鹽多糖。其中，反應溫度是影響DS值最重要的因素，其次是反應時間和試劑比例。濃硫酸法與氯磺酸法的改性操作相似，在冰浴條件下，按照一定的比例將正丁醇和濃硫酸在燒瓶中充分混合，加入硫酸銨，并使溶液溫度保持在0℃以下，隨后加入多糖粉末，攪拌一定時間后通過NaOH溶液調節pH至7結束反應，用95%乙醇沉淀，沉積物用水重新溶解，經透析冷凍干燥后即得硫酸化多糖[32]。高爽等[33]研究發現反應時間是影響甜玉米芯多糖硫酸酯化DS值的重要因素，其次是硫酸銨和濃硫酸用量，在最佳條件下獲得的硫酸酯化多糖DS值高達1.1478，且具有較好的溶解性。DS值與硫化多糖的功能特性密切相關，如硫酸化玉竹多糖的羥基自由基的清除能力隨著取代度的增加不斷增強[34]。濃硫酸法具有操作方便、反應速度快、試劑安全等優點，但因其濃硫酸的強酸性質易使多糖降解和炭化，且產率也較低，故此法較少使用[35]。三氧化硫吡啶法改性多糖的步驟是將多糖粉末溶于無水DMSO或N、N-二甲基甲酰胺中，在反應溫度下攪拌30min形成均相溶液，加入三氧化硫吡啶配合物，在適當的溫度下反應，結束后將混合物冷卻至室溫，用氫氧化鈉水溶液中和至中性，最后，經乙醇沉淀、透析和凍干，即可獲得硫酸化多糖[36]。經此法制備的硫酸化油菜胞外多糖的DS值為0.29，取代度較低，但其生物活性有明顯提高[37]。Liu等[38]過控制反應溫度、時間和三氧化硫-吡啶配合物（SO3?Pyr）用量成功獲得了具有不同取代度和鏈構象的硫酸多糖，發現其反應溫度顯著影響菌絲多糖的取代度和產率，其中中等取代度的硫化多糖具有最好的抗氧化和抗凝能力，過度取代可能破壞三螺旋結構，導致抗氧化和抗凝能力急劇下降。此外，所有硫化多糖均表現出比天然多糖更好的抗氧化和抗凝能力。三氧化硫吡啶法操作簡單方便，但因其使用的試劑較為昂貴，不適合大規模應用。羧甲基化修飾羧甲基化修飾是將羧甲基引入多糖分子鏈中,增強多糖的水溶性,有利于分子向油水界面的快速擴散形成界面膜；羧甲基的引入還可以增強糖鏈的親水性,增加乳化微粒表面水化層的厚度。此外,羧甲基帶有負電荷,可以增強乳化微粒間的靜電排斥作用,這些因素均有利于增強多糖的乳化性能[39,40]。羧甲基化具有成本低、操作簡單、反應過程溫和、產率高以及產物低毒或無毒的優點[41]。羧甲基化過程是將多糖與一定比例的異丙醇混合，攪拌均勻后滴入相應比例的20%氫氧化鈉溶液。在室溫下攪拌3h，加入羧基甲基化劑（一定比例的氯乙酸、氫氧化鈉和異丙醇的混合物），在60℃下繼續反應4h。將溶液冷卻至室溫后，用0.5mol/L鹽酸將溶液的pH值調至7，離心后透析上清液，冷凍干燥獲得羧甲基化衍生物[42]。通過控制氯乙酸的用量可以獲得不同取代度的羧甲基化衍生物[43]。取代度的高低會影響羧甲基化多糖的功能特性，羧甲基化修飾適用于水溶性差，表面活性低且不含蛋白的多糖，因其反應的堿性條件易使蛋白變性，從而弱化其乳化性能[39]。
1.3乙?；揎?。乙?；饕揎椂嗵堑闹ф溄Y構，將乙?；鶊F引入到天然多糖鏈上羥基的位置上發生親核取代反應，在適當的條件下可以產生相應的多糖衍生物[44]。乙?；慕尤胧沟枚嗵蔷哂袃捎H性，增強了多糖在油-水界面的乳化作用，同時多糖的分子鏈之間發生纏結，體系的網絡結構增強。分子質量大、高分子長鏈較多，且乙酰基含量較多的乙?；嗵窃谟?水界面舒展產生的空間位阻作用足以達到阻止油滴聚集從而穩定乳液的作用，對多糖的靜電作用力依賴性較小。乙?；^程將多糖溶解在蒸餾水中，攪拌至溶液均勻，用氫氧化鈉調整pH至9.0，在一定溫度下攪拌4小時，而后添加所需量的醋酸酐，用氫氧化鈉使溶液的pH值保持在8.0-8.4之間，并不斷攪拌。反應后，用鹽酸中和以終止反應，透析后醇沉，蒸餾水復溶后冷凍干燥即得到乙?；嗵荹45]。通過在衍生過程中控制乙?；噭ㄒ宜狒┛色@得不同DS的乙?；苌?，其中添加吡啶作為催化劑可以增加取代度，而乙酸酐的用量影響不大[46]。辛烯基琥珀酸酐修飾辛烯基琥珀酸酐（OSA）的酯化涉及到羥基與疏水取代基的部分取代，從而使多糖具有兩親性和界面性質[47]。目前，合成OS-多糖最廣泛使用的方法是將多糖以顆粒狀懸浮在蒸餾水中，滴加OSA，不斷攪拌的同時用NaOH保持pH值在8.0左右。反應溫度通常在25-35℃之間，持續反應至漿液pH穩定，用HCl中和。反應結束后，將混合物過濾或離心，產物用水和丙酮或乙醇洗滌，最后干燥、研磨。這種多糖與OSA酯化反應途徑已被廣泛研究。研究者們對反應條件進行了優化，如使用超聲波、高靜壓和等離子輻射等輔助，可以提高反應效率，縮短反應時間，使酯基在顆粒內和/或產物內分布更均勻[50-52]。針對淀粉的修飾主要是為了打開淀粉顆粒的緊密結構，增加其表面積，降低其結晶度，降低OSA液滴大小以及分散淀粉分子，從而使OSA更容易接近羥基，并使最終產品中的OS基團分布更均勻[53-55]。通過修飾使淀粉的一些結構和功能性質發生了改變，其反應效率也得到提高。瓊脂糖經OSA改性后，多孔網絡結構致密，纖維變薄，且具有新的物理性能，包括低凝膠、低熔化溫度以及高透明度[56]。同樣的，改性后的羅勒籽膠的界面張力降低，接觸角和分子量增加，zeta電位的負值增加。所有分散體均表現出剪切變薄行為，修飾后表觀粘度增加[57]。這些多糖改性后具備的凝膠性能和新引入的兩親性特性，使其有望作為功能性材料應用于食品工業中。
1.4多糖的生物修飾方法。生物修飾多糖中酶法也是通過改變多糖的分子量來影響其相關性能。酶處理是通過各種生物酶來處理多糖，過程較為溫和，主要機理是利用不同的糖苷酶破壞多糖相應的糖苷鍵來修飾多糖，降低其分子質量和乳液的界面張力從而改善乳化穩定性[58]。研究發現酶降解能有效去除山藥多糖中的蛋白質，同時降低分子量和粘度，增大粒徑，其性質隨著結構的改變而改變[59]。經酶水解的桑葉多糖的剛性結構被分解為更靈活的短鏈結構，這增加了多糖的表面活性，促進了界面上的吸附，從而降低了表面張力、表觀粘度和熱穩定性，但其觸變性能和結構恢復能力，以及抗氧化活性有所提高[60]。大豆種皮多糖為親水性物質，其主鏈連接的蛋白質經蛋白酶處理后親水性增強，使得乳化劑整體更為親水，且在pH為3.0時，蛋白質帶正電，與帶負電荷的大豆種皮多糖因靜電引力互相吸引，使其錨點數量增加，乳化性增強。酶改性是一種有效的多糖加工方法。與其他修飾方法相比，酶處理耗能更少，但由于試劑較為昂貴，所以只能小范圍的應用，同時由于酶具有專一性，只會作用于相同的糖苷鍵，所以經酶處理的多糖具有較高的均一性。
2不同修飾方法對多糖乳化性能的影響
多糖的修飾會對其結構產生重要的變化，導致修飾多糖物理化學性質的變化[61]。大量研究證實，多糖修飾對其乳化性能有重要的影響。
2.1物理修飾法對多糖乳化性能的影響。分子量是多糖基乳狀液穩定作用的關鍵。分子量越低，其吸附到油水界面的速度就越快[62]。物理修飾主要是通過改變多糖的分子量來影響其乳化性能。多糖分子量的變化會影響其分子尺寸、黏度、溶解度、界面活性以及親疏水基團，從而影響多糖乳化性能[63]。研究表明在含有阿拉伯膠的沙拉醬中，超聲處理后的阿拉伯膠顆粒尺寸減小，形成了更穩定的水包油乳劑，從而使沙拉醬乳劑更穩定[64]。超聲處理雖然會降低多糖分子量，但不會破壞多糖的致密結構。分子量較低的多糖具有較小的團聚尺寸和較高的水遷移率，從而提高了界面容量，形成了更緊密的界面層，致密的結構使表面活性基團的可及性更好，提高了乳液在高溫下的穩定性[64]。不同的超聲條件對多糖乳化性能的影響也不同。Wang等[65]研究了不同振幅和超聲處理時間對含黃原膠的橄欖油乳劑的影響，方法A采用70%振幅超聲2min，方法B采用70%振幅超聲3min，接著90%振幅超聲1min(共4min)。結果顯示，振幅或處理時間的增加均顯著降低了黃原膠的黏度，增加了其界面活性，提高了乳液的穩定性。使用不同頻率（28，40，50，135kHz）的超聲處理海藻酸鈉，隨超聲頻率的增加，Mn先增加后降低，可誘導ALG降解和重排，還可降低M/G比值，提高海藻酸鈉的疏水作用和界面活性[66]。此外，通過其他方法協同超聲對多糖進行改性也有較好的效果。Wang等[67]用微流態化和超聲波相結合處理后的改性柑橘果膠穩定乳劑，比超聲處理后的果膠和原果膠穩定的乳劑具有更高的離心穩定性和熱穩定性。經高能輻射處理，多糖中糖苷鍵的斷裂會導致多糖鏈解聚，其致密結構被破壞，從而暴露出更多可能的親水性和疏水性部分，這是輻射法提高多糖乳化性能的一個可能的原因[66]。相關研究表明多糖的吸水性、乳化性、溶脹性和溶解度指數等功能特性會隨輻照劑量（0~5kGy）的增加而增加[68]。Asma等[69]的研究也顯示，隨著5-50kGy輻照劑量的增加，酵母β-D-葡聚糖的乳化性能逐漸增加，在50kGy輻照劑量時乳化力最高，為79.24%。然而，并不是輻照處理多糖的劑量越高，其乳化性能越好。Han等[70]研究了γ射線輻照對辛烯基琥珀?；镜矸酆透咧辨湹矸塾衩椎矸廴榛阅艿挠绊?，發現淀粉的乳化能力和穩定性隨著輻照劑量的增加而增加，最終在10kGy時達到穩定，在30和50kGy時降低。這可能是由不同多糖自身結構和分子質量的差異所引起的。乳化劑的分子尺寸太小，則會形成單分子界面膜，從而不能最大限度地提高乳液的穩定性[71]。因此，高劑量輻照的過度降解可能會降低乳狀液的容量和多糖的穩定性。兩親性材料的乳化性能與其粒徑密切相關，不同多糖在適合的輻照劑量下才能形成最適合乳化的鏈大小。
2.2化學修飾法對多糖乳化性能的影響。一些天然多糖的親水鏈上附著非極性基團或蛋白，因此具有良好的乳化性能，常見的有阿拉伯膠、果膠和半乳糖類多糖等[72]。然而，自然界大多數多糖是高親水分子，幾乎不具備表面活性，因此無法作為良好的乳化劑，更傾向于通過增強連續相的粘度來增強乳液的穩定性[73]。這種類型的多糖可以通過化學法將疏水基團附著在其親水骨架上使其具有表面活性，疏水基團如乙?；?、羧甲基、辛烯基琥珀酸酐和硫酸基等均可有效提高多糖的乳化性[74]。如圖1所示，化學修飾對多糖乳化性能的影響與疏水基團取代度密切相關[75-76]。具體分為兩種情況，當疏水基團取代度較低時，多糖的降解起主要作用，多糖的分子量和黏度顯著降低，此時多糖具有一定的表面活性，但缺乏足夠的作用力來穩定乳劑，乳化效果較差；當疏水基團取代度較高時，多糖的分子量和黏度隨著取代度的增加而增加，此時多糖的疏水性增加，高分子量也提供一定的空間位阻阻止液滴的聚集和絮凝，乳化效果顯著改善。Li等[76]對沙蒿多糖進行乙酰化修飾，發現其分子量和黏度隨取代度的增加而先降低后增加，較高取代度的乙酰化沙蒿多糖可更大程度降低表面張力，顯示出更小的液滴尺寸，使沙蒿多糖具有較好的乳化性能。乙?；揎椖茱@著降低界面張力，提高了牛大力多糖的乳化性能，且中取代度和高取代度的乙酰牛大力多糖比阿拉伯膠具有更好的乳化能力[77]。同樣的，硫酸鹽基團的含量越高，所形成的納米晶體乳化液的粒徑越小，粘度越高，其乳化能力也越強[28]。此外，經羧甲基化修飾的木質素對水包油乳劑具有更高的穩定性[78]。Lin等[79]表明OSA修飾淀粉穩定的乳劑的胃穩定性取決于取代程度。OSA修飾淀粉取代程度的增加有助于提高乳液對胃液中離子強度、低pH值和酶等的穩定性，液滴大小的增加程度與取代程度呈負相關。其他的研究也表明了OSA修飾對多糖的乳化性能具有良好的改善效果[80-82]。此外，使用一些手段輔助多糖進行化學改性，其乳化性能會更好。用乙基二甲基氯硅輔助合成C-3辛二酸改性玉米淀粉，結果發現，與OSA改性淀粉相比，C-3辛二酸改性淀粉制備的乳液平均粒徑和zeta電位顯著降低，更適用于乳劑的穩定[83]。
2.3生物修飾法對多糖乳化性能的影響。與物理修飾法相似，生物修飾法中的酶法同樣通過改變多糖的分子質量來影響其乳化性能，較小的分子質量可以促進乳化性能的改善。Li等[84]用木聚糖酶水解沙蒿多糖，其分子質量和回轉半徑減小，而分子構象增大，水解物具有更強的降低油水界面張力的能力，在油/水乳液中形成較好的液滴。木聚糖酶對沙蒿多糖的降解主要破壞主干結構，不影響側鏈結構。同樣的，α-1,4-聚半乳糖內酯酶對甜菜果膠的降解也是發生在主干上[85]，這是由于酶的高選擇性和專一性所決定的。因此，與物理修飾法不同，生物修飾法可以選擇合適的酶來降解多糖，保留其對乳化貢獻高的部分，提高多糖的乳化性能。從海參中提取硫酸化巖藻聚糖，通過酶法水解降解為不同分子量（2000~100kDa），產生的多糖的尺寸隨著分子量的降低而降低。由Mw最高的巖藻聚糖制成的多層乳液對NaCl（0–100mmol/L）具有更好的穩定性。較高分子量的硫酸化巖藻聚糖能顯著提高包封脂質的初始消化率[86]?；诖?，可以根據需要生產具有特定功能的多糖乳化劑。此外，通過酶法修飾多糖，還可以提高多糖的疏水性。使用α-淀粉酶修飾藜麥淀粉，疏水性隨酶解時間的增加而增加，粒徑減小，淀粉斷裂和淀粉接觸角增大，藜麥淀粉乳液的乳化指數值增大，油滴尺寸減小，當最小粒徑和接觸角最接近90°時，其乳化性能最好[87]。藜麥淀粉疏水性的增加可能是酶解后其結晶增加、層狀結構含量變高、分形結構更緊湊的原因。以往的研究中，提高多糖疏水性的方法大多是通過化學修飾來實現的[88]，酶解對多糖疏水性增加的相關報道較少，這對相關的多糖修飾方法提供了一個新的思路。
3多糖及其修飾多糖在乳狀液中的應用
許多研究人員已經探索了多糖基乳劑在食品工業中的潛力，本文就以下較常見的應用展開討論。
3.1生物活性化合物的封裝和傳遞。多酚、類胡蘿卜素和精油等疏水化合物具有抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌等多種有益活性，但因其水溶性、化學穩定性以及生物利用度都較差，在實際中的應用也受到限制[89]。多糖基乳劑因其無毒、易于消化、生物相容性高，并可以在寬泛的pH和溫度下保持穩定等優點引起了廣泛關注[24]。多糖基乳劑可用于封裝和保護油滴內的疏水活性物質，并使其在食物和胃腸道中保持穩定。研究表明，多糖穩定的乳劑具有較高的包封效率和良好的包封穩定性，例如，含葉黃素的玉米纖維膠(CFG)穩定乳劑表現出良好的理化性質、穩定性和體外生物可及性，在貯藏過程中，所載葉黃素含量穩定，在光、高溫條件下可避免降解。用CFG穩定的乳劑包裹13.8%–32.4%后，提高了葉黃素的生物可及性[90]。而經過修飾的多糖也具有比天然多糖更好的效果，乳改性淀粉穩定咖啡乳劑可在一定程度上控制香氣釋放，可用于速溶咖啡香氣富集[91]。Pan等[92]制備了OSA改性姜黃素包封，發現姜黃素在糊精穩定乳液中的包封效率約為57.93%，而在OSA改性糊精穩定乳液中的包封效率提高到85.41%。OSA改性糊精穩定的糊乳的乳化穩定性顯著提高。
3.2脂質消化和調節。脂質消化是一個界面過程，主要是由脂酶和膽鹽吸附在乳化脂滴表面控制的。研究表明應用多糖穩定乳劑傳遞食品生物活性物質時，多糖會阻止膽鹽的競爭性置換或延遲脂肪酶向疏水脂質核心的運輸，從而有效延緩脂質分解[93]。多糖基乳劑可以通過控制胃腸道中脂質的消化和吸收來增加飽腹感和降低食欲，因而可針對特殊人群開發相應的功能性食品。纖維素納米晶體已被證明通過降低脂肪酶到達油滴的能力來抑制皮克林乳劑中的脂質消化[94]。殼聚糖可與膽鹽結合，誘導液滴絮凝，增加胃腸道液體黏度，從而延緩乳化脂類的消化[95]。海藻酸鹽可與鈣離子和脂肪酸結合，誘導耗盡絮凝的發生，調節胃腸液體流變學，從而延緩乳化脂質的消化[96]。在模擬胃腸道條件下，纖維素納米晶體穩定的玉米水油乳劑可以防止口腔和胃環境中的液滴合并[97]。不同種類的多糖由于表面活性、結合特性、增稠和凝膠行為的不同，會通過不同的機制影響乳化脂類的消化[98,99]。綜上所述，這些研究表明，基于多糖的乳劑可以被設計來調節脂質消化，它們調節脂質消化的能力可以促進功能食品的發展，這些功能食品可以通過增加飽腹感來控制飲食行為，或將生物活性物質傳遞到胃腸道的特定區域，以實現不同的需求。
4結論與展望
乳化劑是食品工業中最重要的食品添加劑之一，而多糖作為其中最重要的來源之一，具有巨大的發展潛力。通過物理、化學或生物方法修飾表面活性較低的多糖，可以改變其性質，從而表現出較好的表面活性，進一步增強其乳化性能。在目前修飾天然多糖的方法中，仍存在以下問題：（1）物理方法所使用的設備較為昂貴，難以大批量生產；化學修飾方法易污染環境且存在安全性等問題；生物修飾方法產物均一性好，但成本較高。（2）關于修飾多糖改善其乳化性能的構效關系研究還不夠深入，不同修飾多糖的乳化性能與其一級、二級結構的關系尚不明確。隨著相關儀器設備的更新換代和多糖修飾方法的不斷開發與完善，乳化成本、環境污染等限制將得到解決，不同加工方式對多糖結構和改善其乳化性能的機制也將得到闡明。今后，更高效、安全且易于產業化的多糖修飾方法將不斷被開發，并將其應用于藥物遞送、乳飲料等行業，在食品、醫藥、化工等領域具有廣闊的發展前景。
作者:黃小倩 李佳琪 孫家會 夏光華 單位:海南大學食品科學與工程學院 海南省南海水產資源高效利用工程研究中心 大連工業大學海洋食品精深加工關鍵技術省部共建協同創新中心