李季楠 吳 艷 胡 浩 吳雪嬌

(上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院，上海 200240)

食品中常見的功能活性成分一般穩(wěn)定性、水溶性和生物利用度較差，易受環(huán)境因素和胃腸道消化的影響，在應用時面臨著保持活性、增加穩(wěn)定性、改善溶解性、提高分散性和生物利用度等問題。常用的解決方法是構建一種載運體系，如微膠囊、水凝膠、乳液和脂質(zhì)體等[1]，減少外界因素的影響。將納米技術應用于食品工業(yè)能夠豐富產(chǎn)品種類，改善感官性狀和加工性能，為食品領域的生產(chǎn)加工和新產(chǎn)品開發(fā)提供方向[2]，在功能因子載運方面，出現(xiàn)了納米乳液、納米凝膠、納米微膠囊、納米脂質(zhì)體、納米晶體、脂質(zhì)納米粒等方式[3]。

納米乳液多指平均粒徑為50～200 nm的乳液體系，部分文獻定義平均粒徑為50～500 nm[4]181-182，一般由油相、水相和乳化劑組成，某些情況下還需要加入助乳化劑、增稠劑和抗氧化劑等調(diào)節(jié)乳液的穩(wěn)定性[5]。食品工業(yè)常見的納米乳液為水包油型，能夠改善多種脂溶性活性成分在水相食品中的溶解性和分散性。

納米乳液的優(yōu)勢包括：① 粒徑小具有較高的動力學穩(wěn)定性，失穩(wěn)速率較慢；② 乳滴粒徑小于入射光波長，散射光較弱，在合適的粒徑及油水相組成時，能夠獲得具有一定光學透性的產(chǎn)品；③ 乳化后界面面積增大，利于消化液作用，改善功能活性成分的生物利用度[3]。

常見的生物大分子(蛋白質(zhì)、多糖等)具有一定的乳化活性可用作乳化劑制備納米乳液，利用可食性成分制備納米乳液能增加消費者的接受性；此外，現(xiàn)已有較多利用納米乳液包埋維生素以及功能性油脂等成分的研究[5]，納米乳液在食品工業(yè)具有廣泛的應用前景。本文主要對近年來食品納米乳液載運體系的組成、構建和應用概況進行了綜述。

1 油相組成

納米乳液的油相可以是單純的芯材或功能活性成分的油溶液。納米乳液包埋較多的功能活性成分時油相的添加量能夠保持在較低水平，滿足消費者限制脂肪攝入的需要。

1.1 油相選擇

某些功能活性成分如類胡蘿卜素是長鏈疏水分子，在構建納米乳液體系時需要先溶解在油或其他基質(zhì)中。常用的油相有中鏈甘油三酯(MCT)和長鏈甘油三酯(LCT)，以及風味油和香精油等[5]，不同油相的分子量、極性、黏度、密度、脂肪酸鏈長和水溶性等性質(zhì)，均會影響乳液的粒徑、穩(wěn)定性和芯材的消化特性及生物利用度。

1.1.1 油相理化性質(zhì)

(1) 溶解能力：功能活性成分在油相中的溶解度限制了乳液體系的芯材載量，且可影響生物利用度[6]，故選擇油相時首先要考慮芯材的溶解性，溶解性大小與功能活性成分和脂肪酸鏈的相互作用有關，Ma等[7]分別以MCT、菜籽油、亞麻籽油為油相制備姜黃素乳液，其中姜黃素在MCT中溶解度最大，因為每單位質(zhì)量MCT含有更多極性基團，有助于分子間產(chǎn)生偶極—偶極相互作用增加姜黃素的溶解度。

(2) 油相黏度：一般油相黏度較水相大，黏度增大時一方面影響乳化劑分子在界面的遷移，另一方面油滴在均質(zhì)設備內(nèi)的變形時間隨分散相黏度的增大而增加，影響乳滴破碎的速率和有效性；Qian等[8]通過改變十八烷與玉米油的比例和甘油與水的比例分別調(diào)節(jié)油水相黏度，制備納米乳液，發(fā)現(xiàn)分散相黏度增大時，粒徑有所增加，且在油水相黏度比減小時能獲得更小的粒徑。一般MCT和香精油的黏度較小在選擇油相時可加以考慮。

(3) 界面特性：油相的界面特性影響乳化過程中油滴的分散和界面的流動性，一般界面張力減小能獲得較小粒徑的乳液[9]，MCT的界面張力和黏度均小于長鏈甘油三酯；Walker等[10]利用MCT和魚油分別做油相制備納米乳液，發(fā)現(xiàn)利用MCT做油相制得的乳滴粒徑較小，且增加MCT和魚油混合油相中MCT的比例，粒徑稍有減小。

(4) 水溶性：油相的相對水溶性會影響乳液的穩(wěn)定性，油相的溶解性相對較大時，如短鏈甘油三酯(SCT)或某些香精油，形成的小油滴擴散速率較快易于進入水相，發(fā)生奧氏熟化造成乳液失穩(wěn)[11]；Guerra-Rosas等[12]分析了果膠穩(wěn)定的香精油納米乳液的儲存穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)牛至油和百里香精油納米乳液在儲存期間發(fā)生奧氏熟化，粒徑增加到1 000 nm以上。一般同時添加低水溶性的油相如LCT能夠改善乳液抵抗奧氏熟化的穩(wěn)定性[13]。Sang等[14]以變性淀粉為乳化劑構建甜橙油納米乳液，發(fā)現(xiàn)向油相中添加酯膠能夠抑制奧氏熟化，同時酯膠還可作為增重劑抑制乳液的重力分離，改善體系的物理穩(wěn)定性。

1.1.2 油相對消化特性的影響 油相分子量和溶解性能夠影響功能活性成分的消化，膠束化是脂溶性成分被吸收利用的前提，油脂被消化酶作用后形成游離脂肪酸，與膽汁鹽和磷脂共同形成混合膠束，不同油相形成膠束的能力存在差異。Qian等[15]分別以玉米油、MCT和甜橙油為油相制備β-胡蘿卜素納米乳液，分析油相類型對生物利用度的影響，其中甜橙油是非消化油脂，消化后僅形成少量膠束，故此時β-胡蘿卜素的生物利用度幾乎為零，玉米油中β-胡蘿卜素的生物利用度最高，因為LCFA形成的膠束具有更大的疏水核心，能更好地增溶線性β-胡蘿卜素。Salviatrujillo等[16]分析油相中MCT與LCT比例對納米乳液中β-胡蘿卜素生物利用度的影響，發(fā)現(xiàn)增加油相中LCT的比例能提高β-胡蘿卜素的生物利用度；Ahmed等[17]分別以LCT、MCT、SCT為油相制備姜黃素納米乳液，發(fā)現(xiàn)消化后姜黃素的生物利用度大小為MCT>LCT>SCT，因為SCFA難以形成膠束相，而MCFA和LCFA均能夠形成膠束增溶和轉運姜黃素。

1.1.3 油相對化學穩(wěn)定性的影響 油相組成還能夠影響乳液的抗氧化穩(wěn)定性，如MCT主要由飽和的中鏈脂肪酸甘油三酯組成，故具有較小的促氧化活性，某些香精油含有豐富的烯萜類成分，能夠在一定程度上改善乳液的抗氧化穩(wěn)定性。Sharif等[18]比較了亞麻籽油和MCT為油相制備的納米乳液的氧化穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)MCT為油相制得的納米乳液氧化穩(wěn)定性較高。Walker等[10]以吐溫-80為乳化劑分析載油類型對魚油納米乳液穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)油相組成為80%魚油和20%檸檬精油或百里香精油時制得的乳液在42 d儲存期間粒徑?jīng)]有顯著變化，且其中抗氧化成分顯著改善了乳液的氧化穩(wěn)定性。

1.2 芯材

水包油納米乳液體系可載運多種脂溶性成分[1]。食品工業(yè)中常見的功能活性成分如表1所示，在制備乳液時，需要考慮芯材的溶解性、極性、黏度、密度和表面張力等性質(zhì)。有文獻[19]表明油相中芯材的溶解量能夠改變油相黏度等性質(zhì)，影響乳化劑的界面行為和乳液穩(wěn)定性；Nash等[20]以大豆卵磷脂為乳化劑構建香芹酚納米乳液，發(fā)現(xiàn)因香芹酚的高極性和低表面張力特性，較大芯材濃度可加速乳滴絮凝和奧氏熟化；Beicht等[21]構建葉黃素多層乳液，發(fā)現(xiàn)增加油相中葉黃素濃度至20%以上，乳液粒徑容易增大，儲存7 d后發(fā)生乳析。此外乳液體系可同時包埋2種芯材，但芯材之間可能存在競爭抑制，如Tyssandier等[22]發(fā)現(xiàn)乳液中葉黃素的存在可能抑制其中β-胡蘿卜素的消化吸收，β-胡蘿卜素極性較強多存在于油滴核心，而葉黃素則傾向存在于油滴表面故更易轉運至膠束相。

2 水相組成

納米乳液的水相主要由乳化劑和助乳化劑組成，可添加流變調(diào)節(jié)劑、抗氧化劑、金屬離子螯合劑和防腐劑等成分改善產(chǎn)品品質(zhì)。乳化劑吸附在油水界面上降低表面張力，減少乳滴破碎所需能量，增加乳滴對絮凝合并的抵抗，維持乳液體系穩(wěn)定。

表1 芯材的種類

食品領域常用的乳化劑如表2所示，蛋白質(zhì)或多糖等生物大分子如乳清蛋白、酪蛋白酸鈉、阿拉伯膠等，分子結構上具有親疏水片段，故具有優(yōu)良的乳化性，同時具有較高的安全性和生物相容性，已成功利用這類生物大分子構建了納米乳液[38]；不同構象、電荷特性和分子量的乳化劑穩(wěn)定乳液的機理不同，常見的機制有：① 生物大分子吸附在油水界面，依靠分子相互作用形成具有一定強度的層結構，改善乳滴對破碎的抵抗能力；② 界面上的生物大分子可產(chǎn)生靜電斥力或空間位阻，減緩乳滴絮凝合并的趨勢；③ 生物大分子形成界面屏障，減少芯材與水相中促氧化成分的接觸；④ 某些乳化劑本身具有抗氧化或者螯合金屬離子的能力，能改善乳液體系的化學穩(wěn)定性。故選擇乳化劑時要充分考慮其在不同介質(zhì)條件下的溶解性、電荷密度、分子構象、乳化活力以及包埋能力等。

表2 乳化劑的種類

2.1 蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)一般具有優(yōu)良的乳化活性，乳化過程中蛋白質(zhì)分子重新取向并在油水界面上吸附，形成界面層減緩乳滴的合并聚結，伸展的蛋白鏈和帶電氨基酸產(chǎn)生空間位阻和靜電斥力，改善乳液的儲存穩(wěn)定性；不同構象、鏈長和界面特性的蛋白質(zhì)可形成不同形態(tài)的界面層[48]。目前常用的有動物蛋白和植物蛋白。

2.1.1 動物蛋白質(zhì) 食品領域應用最廣泛的動物蛋白即牛奶蛋白，可溶形式的牛奶蛋白具有良好的乳化特性、較高營養(yǎng)價值和良好的感官品質(zhì)，常用的牛奶蛋白有：酪蛋白、乳清蛋白和乳鐵蛋白等。

(1) 酪蛋白酸鈉：酪蛋白酸鈉(SC)具有良好的水溶性和乳化性，在食品工業(yè)中常用作乳化劑。酪蛋白酸鈉能夠快速吸附在油水界面，產(chǎn)生空間位阻和靜電斥力[48]，且酪蛋白酸鈉中含有較多的抗氧化氨基酸(Tyr、Pro或Met)，故具有一定的抗氧化活性。Davidov-Pardo等[49]以酪蛋白酸鈉為乳化劑構建了平均粒徑232 nm的葉黃素納米乳液，在熱處理和儲存期間均保持物理穩(wěn)定。Yerramilli等[50]以不同濃度的酪蛋白酸鈉為乳化劑構建納米乳液，經(jīng)過6個月儲存粒徑均未顯著改變。此外酪蛋白在200～300 nm處對紫外有較明顯的吸收，故能夠減少紫外照射對芯材的影響；如Semo等[51]發(fā)現(xiàn)酪蛋白膠束能夠減少紫外照射誘導的維生素D2降解。

(2) 乳鐵蛋白：乳鐵蛋白是一種金屬螯合蛋白，具有優(yōu)良的乳化性和一定的抗菌、抗病毒及抗氧化活性。Pinheiro等[40]利用乳鐵蛋白，構建了平均粒徑(149.3±4.9) nm 的姜黃素納米乳液；Mao 等[52]利用乳鐵蛋白成功構建體積平均粒徑(d43)為208 nm的β-胡蘿卜素納米乳液，且該乳液體系在pH 2～9、0～300 mmol/L NaCl以及30～90 ℃熱處理條件下均保持穩(wěn)定，此外乳鐵蛋白能夠螯合Fe2+等過渡金屬離子，顯著減緩儲存過程中β-胡蘿卜素的降解。乳鐵蛋白穩(wěn)定的乳液在二價離子存在時比較穩(wěn)定，McCarthy等[53]比較了乳鐵蛋白和β-酪蛋白穩(wěn)定乳液對CaCl2的敏感性，發(fā)現(xiàn)30 mmol/L CaCl2加入會顯著減小β-酪蛋白穩(wěn)定乳液的電位值，導致乳滴絮凝，但未對乳鐵蛋白穩(wěn)定乳液的電位和粒徑造成顯著影響，且將β-酪蛋白和乳鐵蛋白共同乳化制備納米乳液，能減少Ca2+加入導致的β-酪蛋白聚集。

(3) 乳清蛋白：乳清蛋白主要由β-乳球蛋白組成，因其球形構象，吸附速率較小，且球蛋白吸附在油水界面上會部分展開，暴露出非極性基團和巰基，可通過疏水相互作用或二硫鍵的形成促進乳滴絮凝。Pool等[37]以1%β-乳球蛋白為乳化劑，MCT為油相，高壓均質(zhì)制備平均粒徑<200 nm的槲皮素納米乳液，乳液具有一定的物理穩(wěn)定性，同時槲皮素的生物利用度也有所提高。此外乳清蛋白具有抗氧化活性，Elias等[54]研究表明連續(xù)相中的β-乳球蛋白能減緩O/W乳液體系的氧化，且蛋白經(jīng)水解后抗氧化活性有所提高。Cheng等[55]分別以β-乳球蛋白和吐溫-20為乳化劑構建了β-胡蘿卜素納米乳液，發(fā)現(xiàn)β-乳球蛋白能改善β-胡蘿卜素的化學穩(wěn)定性。

對某些蛋白質(zhì)進行高壓處理、熱處理或部分水解，能夠改善其構象、界面特性和吸附速率，部分水解形成短肽或使肽鏈展開從而更易吸附于界面上，并提高溶解性增加吸附量形成更厚的界面層；或暴露出更多抗氧化氨基酸增加乳液的抗氧化特性[56]。

2.1.2 植物蛋白 日前，關于植物蛋白特別是豆類蛋白的應用逐漸增多，如大豆、豌豆和扁豆等，是很有潛力的動物蛋白替代物；Ho等[24]利用豌豆蛋白構建了表面積平均粒徑(d3,2)在0.13～0.29 nm的納米乳液體系，且在14 d儲存期間粒徑?jīng)]有顯著變化；Benjamin等[42]比較了豆類蛋白(大豆、豌豆和羽扇豆)與牛奶蛋白的乳化特性，發(fā)現(xiàn)利用豆類蛋白得到的乳液粒徑與β-乳球蛋白相似，d3,2<0.4 μm且在50 d 儲存期間保持穩(wěn)定。

相比較于動物蛋白，植物蛋白尺寸較大，且多呈球形，疏水基團埋在分子結構內(nèi)部，一般需要改性展開蛋白結構改善乳化特性。Primozic等[57]利用高壓均質(zhì)對扁豆分離蛋白物理改性并構建納米乳液，發(fā)現(xiàn)高壓均質(zhì)顯著減小了蛋白粒子的尺寸和表面疏水性，且以改性蛋白制備的乳液粒徑<0.2 μm，物理穩(wěn)定性有所改善，但長期儲存后仍存在蛋白和油滴聚結。Yerramilli等[58]利用豌豆蛋白(PPI)部分取代酪蛋白酸鈉制備納米乳液，發(fā)現(xiàn)兩者1∶1混合乳化改善了納米乳液的穩(wěn)定性，均質(zhì)過程中酪蛋白酸鈉與豌豆蛋白亞單位通過疏水相互作用形成SC-PPI，避免了酪蛋白酸鈉制備的納米乳液儲存期間發(fā)生耗盡絮凝，同時SC-PPI的形成改善了豌豆蛋白的溶解性，減少豌豆蛋白聚結導致的失穩(wěn)。

2.2 其他

2.2.1 皂苷 皂苷是一種植物次級代謝產(chǎn)物，具有一定的乳化性，在較少用量時可穩(wěn)定納米乳液，且受環(huán)境因素影響較??；Yang等[46]利用皂樹皂苷(Q-Naturale)作乳化劑，經(jīng)高壓微射流，成功制備了平均粒徑<200 nm的納米乳液，該乳液在5 ℃儲存1個月后粒徑?jīng)]有顯著變化，且在熱處理 (30～90 ℃)、鹽離子濃度(≤300 mmol/L NaCl)和pH 3～8等條件下均保持一定的穩(wěn)定性。

2.2.2 多糖 某些多糖如阿拉伯膠、印度樹膠等攜帶少部分疏水蛋白基團，故具有一定的乳化活性，多糖在應用時一般受環(huán)境因素影響較小，但所得乳滴粒徑較大；Shamsara等[59]以杏膠—蘋果膠混合作乳化劑制備葵花籽油納米乳液，在杏膠和蘋果膠質(zhì)量比為21∶4時制得乳液平均粒徑在600～700 nm，儲存10 d后粒徑和電位變化較小，具有抵抗乳析的穩(wěn)定性。

2.2.3 共軛反應產(chǎn)物 蛋白和多糖的美拉德反應產(chǎn)物作乳化劑，蛋白部分可快速吸附于油滴表面，多糖部分則能夠提供空間位阻防止乳滴聚結，Gumus等[60]以酪蛋白酸鈉—葡聚糖的美拉德反應產(chǎn)物經(jīng)高壓均質(zhì)構建葉黃素納米乳液，與酪蛋白酸鈉穩(wěn)定乳液相比，該乳液在不同pH下均保持穩(wěn)定，且生物利用度無顯著差異。Regan等[61]以酪蛋白酸鈉—麥芽糊精的美拉德反應產(chǎn)物構建乳液體系，改善了其儲存、熱處理和凍融穩(wěn)定性。此外，Gu等[62]以兒茶素—蛋清蛋白共軛產(chǎn)物作乳化劑構建納米乳液載運β-胡蘿卜素，與蛋清蛋白穩(wěn)定乳液相比，因該共軛物可產(chǎn)生較強的空間位阻，且具有更強的抗氧化活力，故乳液的理化穩(wěn)定性得到顯著改善。

乳化過程中向油水相同時加入乳化劑能夠更有效地降低表面張力；Guan等[63]向油相中添加磷脂，水相中添加乳清分離蛋白作乳化劑共同乳化構建納米乳液，經(jīng)12 000 r/min 高速剪切得粒徑<200 nm的穩(wěn)定乳液，而未添加磷脂的乳液平均粒徑>700 nm。Xue等[45]利用卵磷脂和酪蛋白酸鈉共同乳化，經(jīng)高速剪切制得粒徑<100 nm透明度較高的百里香精油納米乳液，且酪蛋白酸鈉和卵磷脂共同吸附在界面上，2種成分組成的界面提供更有效的靜電斥力和空間位阻，改善乳液抵抗絮凝、聚結和奧氏熟化的穩(wěn)定性。

3 構建方法

常見的納米乳液制備方法有高能乳化和低能乳化2種。

(1) 高能乳化法依靠設備產(chǎn)生高速剪切、撞擊等破壞力，打破油水相界面，在短時間內(nèi)使得大液滴分散破碎和細微化，界面面積增加同時乳化劑及時吸附到新形成的界面上穩(wěn)定乳液。一般首先制備粗乳液，再進一步乳化破碎得到納米乳液，在乳液黏度較大時高能乳化方法的應用受到一定的限制，且成本較高[64]。

常見的高能乳化法包括：高壓均質(zhì)、高壓微射流、超聲乳化、膜乳化和微通道乳化等。高壓均質(zhì)和微射流均質(zhì)是利用特定設備產(chǎn)生剪切、撞擊、空化、湍流和渦旋等作用，使液滴高度破碎[65]，是制備納米乳液常用的方法。因設備構造不同，微射流均質(zhì)不需多次通過均質(zhì)設備，節(jié)省時間和成本，快速連續(xù)的制備納米乳液；而高壓均質(zhì)效率較低，產(chǎn)生的機械能多以熱的形式耗散，故需要循環(huán)多次才能改善粒徑分布[64]，且在粒徑減小后乳滴變形破碎需要克服更大的Laplace壓力，粒徑難以進一步減小，而高壓均質(zhì)結合溶劑蒸發(fā)能夠制得粒徑更小、透明度較高的納米乳液[66]。超聲乳化是利用超聲波產(chǎn)生強烈的機械振動和空化作用打破油水相界面，可實現(xiàn)分子級的混合，所得乳液的粒徑更小，粒徑分布更均一，通常需要超聲探頭，故一般適合實驗室內(nèi)少量樣品的制備[67]。

膜乳化原理是連續(xù)相在膜表面流動，分散相或粗乳液在壓力作用下經(jīng)過微孔膜膜孔，在界面張力或剪切力作用下,分散相脫落后被流動連續(xù)相收集，O/W乳液的制備一般需要親水膜，設計不同的構造，控制兩相的流動行為和膜的振動，如增加旋轉或錯流施加額外的離心力或體系擾動，使得液滴更易從膜上脫離，得到較小粒徑的乳滴[68]；膜乳化一般受到膜性質(zhì)(孔徑、材料和顯微形態(tài)等)、膜類型(管式膜、平板膜等)、乳化劑類型、兩相黏度、跨膜壓力和連續(xù)相流速等因素的影響[69]。該法操作簡單，能耗較低，表面活性劑用量少，液滴粒徑均勻可控，能夠在較低的剪切作用下得到乳液產(chǎn)品，適合多種類型乳液的制備。微通道乳化與膜乳化類似，是將分散相在壓力作用下進入硅板或玻璃板間的陣列式微通道，從而獲得尺度均勻的乳滴[69]。

(2) 低能乳化方法依賴體系內(nèi)部化學能驅動乳液形成，根據(jù)乳化劑分子的自發(fā)曲率是否發(fā)生變化可分為自乳化和相轉變?nèi)榛?相轉變溫度法、相轉變組成法和相轉變點法)[70]，自乳化法是在不斷攪拌下將油相(其中溶解有乳化劑)慢速加入到水相中，依靠乳化劑分子或溶劑分子從油相快速擴散至連續(xù)相，使得界面面積和界面擾動增加，形成微小乳滴，未涉及表面活性劑自發(fā)曲率的變化。相轉變?nèi)榛怯捎隗w系溫度(加熱或冷卻)或體系組成(離子強度、pH或油水相體積比)變化使得非離子表面活性劑的自發(fā)曲率和溶解性發(fā)生變化，從而自發(fā)形成納米乳液[70]。低能乳化能夠更有效地形成粒徑較小的乳滴，對設備和能量要求較小，僅需要可控的混合，但所需表面活性劑的量較大，可能帶來安全性和異味問題，且可用的油相和表面活性劑類型有限[71]，多為低黏度的油相和小分子表面活性劑，此外因低能乳化是在體系內(nèi)部熱力學驅動下進行的，易受外界溫度、壓力、濃度和攪拌等熱力學參數(shù)的影響，多用于醫(yī)藥領域制備微乳載運藥物，目前食品納米乳液的制備方法以高能法為主。

4 理化性質(zhì)評價

(1) 納米乳液的常見理化性質(zhì)：粒徑分布、顯微結構，感官性狀(外觀、色澤、黏度等)、理化穩(wěn)定性，消化特性、流變特性、安全性以及界面張力等。

(2) 粒徑和粒徑分布：乳液的粒徑多以平均粒徑和多分散指數(shù)(PDI)表示，一般PDI<0.2則認為粒徑分布較窄，乳滴粒徑影響納米乳液的穩(wěn)定性、外觀及消化特性，納米乳液粒徑的分析常用靜態(tài)光散射(SLS)和動態(tài)光散射(DLS)2種方法，依據(jù)某固定角度或多個分散角度下，乳滴對激光束的散射，結合方程計算粒徑，DLS測量范圍一般為3～5 μm；而SLS測量范圍一般為0.1～1 000.0 μm[4]198-199。此外，利用顯微觀察的方式，如光學顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、原子力顯微鏡、透射電鏡等，能夠直觀地獲得粒徑分布、粒子顯微形態(tài)的相關信息。

(3) Zeta-電位：靜電斥力是維持乳液穩(wěn)定的主要機制，依據(jù)乳滴在施加電場下移動的速率和方向來確定攜帶的電位值，電位值一般與乳化劑類型、pH和離子強度有關，一般認為乳滴凈電位值>30 mV時能夠提供足夠的靜電斥力穩(wěn)定乳液[72]，故依據(jù)電位值可以初步分析乳液的穩(wěn)定性。

(4) 穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是評價納米乳液的重要指標，納米乳液因粒徑較小，布朗運動明顯且空間位阻的穩(wěn)定作用更加顯著，故具有一定的動力學穩(wěn)定性[73]，但納米乳液是熱力學不穩(wěn)定體系，乳滴之間存在合并聚結的趨勢，常見失穩(wěn)機制有沉降、絮凝、聚結、奧氏熟化和乳析等[13]，常用的物理穩(wěn)定性評價方法有離心法、直接儲存觀察以及全能穩(wěn)定分析儀等，其中穩(wěn)定分析儀是利用高速離心模擬重力場，加速乳液的分層，記錄透射光強度相對于時間和位置的變化情況，進而反映乳滴的遷移過程，常用來初步快速地評價乳液穩(wěn)定性[74]。

(5) 消化特性：生物利用度是評價功能食品的重要指標，常利用體外消化模型評價納米乳液的消化特性(釋放、穩(wěn)定性和生物利用度等)；脂溶性成分的膠束化是被吸收利用的前提，故一般以膠束化程度反映活性成分的生物可利用度。B=FB×FA×FM常用來計算生物利用度(FB：生物可利用度即模擬消化后從基質(zhì)中釋放并轉移至膠束相的活性成分所占的比例；FA：轉運被小腸上皮細胞吸收并進入門靜脈的活性成分所占比例；FM：到達體循環(huán)未被代謝的活性成分所占的比例)[75]。如前所述納米乳液體系的組成(乳化劑、油相類型)和粒徑等均會影響活性成分的生物利用度。

5 應用

5.1 類胡蘿卜素納米乳液

常見的類胡蘿卜素如β-胡蘿卜素、葉黃素和蝦青素等，一般具有抗氧化、預防動脈粥樣硬化等慢性疾病，以及改善眼部健康等生理功能；但類胡蘿卜素水溶性和穩(wěn)定性差且生物利用度較低，構建類胡蘿卜素納米乳液能在一定程度上克服上述問題。Zhang等[76]以酪蛋白酸鈉為乳化劑通過高壓均質(zhì)制備β-胡蘿卜素納米乳液，乳液在堿性pH、80 ℃熱處理和100～500 mmol/L NaCl條件下均保持一定的穩(wěn)定性。Salvia-Trujillo等[77]以吐溫-80為乳化劑制備番茄紅素納米乳液，與番茄汁相比，乳液體系有利于番茄紅素向膠束相轉移，生物利用度有所提高，而番茄汁中番茄紅素以晶體形式存在于有色體中，在消化道內(nèi)難以完全釋放，生物利用度較低。

5.2 香精油納米乳液

香精油一般具有抗氧化、抑菌、消炎等活性，但一般水溶性差、易揮發(fā)、易氧化。研究表明乳液體系中油滴粒徑減小，可增大抗菌成分的局部濃度及與細胞的接觸機會，改善其抗菌活性和持久性[78]。Hamid等[79]以改性淀粉作乳化劑，以不同比例的丁香油和菜籽油經(jīng)高壓均質(zhì)制備納米乳液，并分析納米乳液對大腸桿菌等菌株的抗菌活性，發(fā)現(xiàn)因納米乳液Zeta-電位為負，能夠促進抗菌成分與細胞內(nèi)組分的接觸，延長對革蘭氏陽性菌株的抗菌活力。Ghosh等[80]利用吐溫-20和吐溫-80作乳化劑，以芝麻油為油相，超聲乳化構建的丁香酚納米乳液，發(fā)現(xiàn)納米乳液對金黃色葡萄球菌具有殺菌活性，將其添加到橙汁中顯著減少了原生微生物數(shù)量。

5.3 功能性油脂納米乳液

DHA藻油等油脂，富含多不飽和脂肪酸，具有預防心血管疾病等慢性疾病的功能性質(zhì)，但不飽和度較高，極易氧化酸敗，構建功能油脂納米乳液可改善氧化穩(wěn)定性和生物利用度；Karthik等[81]利用吐溫-40，酪蛋白酸鈉和大豆磷脂作乳化劑構建了ω-3脂肪酸DHA納米乳液，發(fā)現(xiàn)乳化后油脂在消化過程中脂肪酸釋放量增加。Lane等[30]以大豆磷脂為乳化劑通過超聲乳化法制備平均粒徑258 nm的ω-3藻油納米乳液，分別將該乳液和藻油添加到草莓酸奶中，發(fā)現(xiàn)納米乳液體系改善了DHA的吸收速率、吸收量和生物利用度。

5.4 可食性涂膜

利用納米乳液制備可食性涂膜能改善涂膜的阻隔性、機械性能和功能特性，更有效地延長食品的貨架期[82]，Salvia-Trujillo等[83]利用香茅精油納米乳液和普通乳液分別對鮮切蘋果進行涂膜，發(fā)現(xiàn)納米乳液涂膜能更快更有效地使大腸桿菌失活。Radi等[84]利用吐溫-80為乳化劑超聲乳化構建橙皮油納米乳液，并對橘子進行涂膜，發(fā)現(xiàn)其具有更好的抗細菌和抗真菌活力，顯著減少儲存期間的VC損失，且不會對感官性狀造成不良影響。Zambrano-Zaragoza等[85]利用VE納米乳液、普通乳液和α-生育酚溶液分別對鮮切蘋果進行浸漬涂膜，發(fā)現(xiàn)納米乳液涂膜后鮮切蘋果的呼吸速率顯著減小，且21 d儲存期間多酚氧化酶活性減小了65%，減緩了蘋果褐變的速率。

6 結語

食品納米乳液作為一種功能活性成分載運體系，可以包埋多種脂溶性物質(zhì)，顯著提高芯材的溶解性、穩(wěn)定性和生物利用度，多種蛋白質(zhì)、多糖、磷脂和皂苷均可以制備安全性較高的納米乳液，控制乳液體系中油相和水相的組成、乳化劑類型和乳化條件可改善納米乳液的性質(zhì)，獲得理想的產(chǎn)品，在食品領域具有廣闊的應用前景，如功能食品研發(fā)、提高功能活性成分的生物利用度、改善產(chǎn)品品質(zhì)等。然而納米乳液的熱力學不穩(wěn)定性是限制其應用的原因之一，目前納米乳液的工業(yè)化應用，還受限于生產(chǎn)成本和穩(wěn)定性等多個方面。需要進一步研究改善納米乳液儲存期間的理化穩(wěn)定性，開發(fā)適合制備納米乳液的安全的低成本原料，分析影響乳液體系中功能活性成分生物利用度的因素；此外還需要具體確定產(chǎn)品的應用方式、貨架期、安全性和感官品質(zhì)等方面的相關內(nèi)容。