研究背景
双重乳液（如油包水包油乳液 O/W/O、水包油包水乳液 W/O/W）是一类复杂的胶体体系，其因具备可同时包封两亲性生物活性化合物的独特能力而备受关注。相较于传统单一乳液（如油包水乳液或水包油乳液），双重乳液在功能食品、医药及化妆品领域展现出巨大的应用潜力。然而，双重乳液的 “双膜 - 三相” 结构会导致其界面自由能过高，使其在热力学上处于不稳定状态，这一问题严重限制了其实际应用。为解决双重乳液所面临的稳定性挑战，研究人员提出了多种策略，包括使用乳化剂与稳定剂以降低界面张力并强化界面膜结构，以及优化乳液结构和减小液滴尺寸来提升稳定性。尽管这些策略在一定程度上改善了乳液稳定性，但绝大多数研究仍主要集中在水包油包水（W/O/W）体系上。相比之下，针对油包水包油（O/W/O）型双重乳液的研究仍相对有限。一方面，目前尚缺乏系统性证据，证明此类体系能否在温和条件下转化为 “固体油 - 固体水 - 固体油” 的结构；另一方面，该体系经过冻融循环后的结构完整性尚未得到充分观察与表征。此外，由于 O/W/O 双重乳液的内相和连续相均为油相，结构复杂性更高，因此其稳定性面临更大挑战。鉴于上述研究空白，本研究旨在探索 O/W/O 型乳液的稳定化策略。明胶是一种源自胶原蛋白的蛋白质，具有优异的两亲性和热可逆凝胶特性，同时还具备较高的结构稳定性与功能多样性，是各类应用中的宝贵原料。在前期研究中，已成功构建蜂蜡 - 大豆油油凝胶体系，该体系在提升稳定性方面展现出良好潜力。本研究将此油凝胶用作连续相，同时以明胶稳定的水包油（O/W）型乳液作为分散相，进而构建 O/W/O 型双重乳液。本研究假设：蜂蜡 - 大豆油油凝胶的界面稳定能力与网络构建能力，若与明胶的凝胶特性及乳化特性产生协同作用，将可提升油包水包油（O/W/O）双重乳液的稳定性与结构完整性。为此，研究团队系统考察了明胶浓度、水包油（O/W）乳液相比例及蜂蜡含量这三个因素对乳液体系的影响。在稳定性评估方面，分别测试了乳液在室温储存、冻融循环及热应激条件下的稳定状态；同时，对乳液的流变学特性进行了表征分析，旨在为该体系的后续应用提供理论依据。
双重乳液（如油包水包油乳液 O/W/O、水包油包水乳液 W/O/W）是一类复杂的胶体体系，其因具备可同时包封两亲性生物活性化合物的独特能力而备受关注。相较于传统单一乳液（如油包水乳液或水包油乳液），双重乳液在功能食品、医药及化妆品领域展现出巨大的应用潜力。然而，双重乳液的 “双膜 - 三相” 结构会导致其界面自由能过高，使其在热力学上处于不稳定状态，这一问题严重限制了其实际应用。为解决双重乳液所面临的稳定性挑战，研究人员提出了多种策略，包括使用乳化剂与稳定剂以降低界面张力并强化界面膜结构，以及优化乳液结构和减小液滴尺寸来提升稳定性。尽管这些策略在一定程度上改善了乳液稳定性，但绝大多数研究仍主要集中在水包油包水（W/O/W）体系上。相比之下，针对油包水包油（O/W/O）型双重乳液的研究仍相对有限。一方面，目前尚缺乏系统性证据，证明此类体系能否在温和条件下转化为 “固体油 - 固体水 - 固体油” 的结构；另一方面，该体系经过冻融循环后的结构完整性尚未得到充分观察与表征。此外，由于 O/W/O 双重乳液的内相和连续相均为油相，结构复杂性更高，因此其稳定性面临更大挑战。鉴于上述研究空白，本研究旨在探索 O/W/O 型乳液的稳定化策略。明胶是一种源自胶原蛋白的蛋白质，具有优异的两亲性和热可逆凝胶特性，同时还具备较高的结构稳定性与功能多样性，是各类应用中的宝贵原料。在前期研究中，已成功构建蜂蜡 - 大豆油油凝胶体系，该体系在提升稳定性方面展现出良好潜力。本研究将此油凝胶用作连续相，同时以明胶稳定的水包油（O/W）型乳液作为分散相，进而构建 O/W/O 型双重乳液。本研究假设：蜂蜡 - 大豆油油凝胶的界面稳定能力与网络构建能力，若与明胶的凝胶特性及乳化特性产生协同作用，将可提升油包水包油（O/W/O）双重乳液的稳定性与结构完整性。为此，研究团队系统考察了明胶浓度、水包油（O/W）乳液相比例及蜂蜡含量这三个因素对乳液体系的影响。在稳定性评估方面，分别测试了乳液在室温储存、冻融循环及热应激条件下的稳定状态；同时，对乳液的流变学特性进行了表征分析，旨在为该体系的后续应用提供理论依据。
结论与展望
在本研究中，以蜂蜡 - 大豆油油凝胶为连续相、明胶稳定的水包油（O/W）乳液为分散相，在不使用表面活性剂的前提下，成功构建了一种稳定且可食用的油包水包油（O/W/O）双重乳液体系。研究结果表明当明胶浓度达到或超过 3 wt%（质量分数）时，水包油（O/W）乳液在室温下可于 3 天内发生凝胶化。而且，以油凝胶为原料制备的油包水包油（O/W/O）乳液流动性显著降低；且当蜂蜡含量达到或超过 6 wt% 时，该乳液可进一步固化，形成oil-in-solid-in-solid (O/S/S)（O/S/S）双重乳液。值得注意的是，当水包油（O/W）乳液的体积分数处于 10%–55% v/v（体积分数）范围内时，油包水包油（O/W/O）双重乳液可实现完全固定化；且随着水包油（O/W）乳液体积分数的增加，液滴尺寸也随之增大。对乳液进行短时加热（60°C）后再冷却处理，不仅有助于乳液固定化，还能显著提高其储能模量与损耗模量，同时可保持微观结构的完整性。此外，该油包水包油（O/W/O）双重乳液展现出优异的冻融稳定性 —— 在低温环境处理后，其微观与宏观结构完整性均能得到保持。该油包水包油（O/W/O）乳液体系的稳定性主要源于蜂蜡 - 大豆油与明胶之间的协同作用，二者共同形成了坚固的界面凝胶网络。此网络可有效阻止液滴聚结，并增强两个不同油水界面的稳定性。油包水包油（O/W/O）双重乳液体系在稳定性与结构完整性方面的提升，为解决双重乳液稳定化难题提供了宝贵思路，同时也为其在低脂、高稳定性功能性食品中的应用奠定了重要基础，展现出巨大潜力。
原文链接https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111849
在本研究中，以蜂蜡 - 大豆油油凝胶为连续相、明胶稳定的水包油（O/W）乳液为分散相，在不使用表面活性剂的前提下，成功构建了一种稳定且可食用的油包水包油（O/W/O）双重乳液体系。研究结果表明当明胶浓度达到或超过 3 wt%（质量分数）时，水包油（O/W）乳液在室温下可于 3 天内发生凝胶化。而且，以油凝胶为原料制备的油包水包油（O/W/O）乳液流动性显著降低；且当蜂蜡含量达到或超过 6 wt% 时，该乳液可进一步固化，形成oil-in-solid-in-solid (O/S/S)（O/S/S）双重乳液。值得注意的是，当水包油（O/W）乳液的体积分数处于 10%–55% v/v（体积分数）范围内时，油包水包油（O/W/O）双重乳液可实现完全固定化；且随着水包油（O/W）乳液体积分数的增加，液滴尺寸也随之增大。对乳液进行短时加热（60°C）后再冷却处理，不仅有助于乳液固定化，还能显著提高其储能模量与损耗模量，同时可保持微观结构的完整性。此外，该油包水包油（O/W/O）双重乳液展现出优异的冻融稳定性 —— 在低温环境处理后，其微观与宏观结构完整性均能得到保持。该油包水包油（O/W/O）乳液体系的稳定性主要源于蜂蜡 - 大豆油与明胶之间的协同作用，二者共同形成了坚固的界面凝胶网络。此网络可有效阻止液滴聚结，并增强两个不同油水界面的稳定性。油包水包油（O/W/O）双重乳液体系在稳定性与结构完整性方面的提升，为解决双重乳液稳定化难题提供了宝贵思路，同时也为其在低脂、高稳定性功能性食品中的应用奠定了重要基础，展现出巨大潜力。
原文链接https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111849
