《Food Hydrocolloids》：Demulsification of water-in-oil emulsions stabilized with glycerol monostearate-based oleogel by secondary surfactant to enhance saltiness perception
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本研究系统考察了八种次级表面活性剂对甘油一酯基oleogel稳定水包油乳液（OGEs）的咸味感知影响。结果表明，低分子量表面活性剂（SE、SL）通过促进油滴聚集显著提升钠释放和咸味感知，而蛋白质类（乳清蛋白、酪蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白）通过促进油滴生长和局部凝聚产生较温和的增强效果。口腔处理阶段OGEs进一步乳化为油包水结构，钠扩散速率受次级表面活性剂影响，特别是低分子量表面活性剂能显著提高钠扩散速率，从而优化咸味感知。该研究为低盐固态及半固态食品开发提供了新策略。
白成梅|叶倩|王玲|李斌|刘世林|李妍
华中农业大学食品科学与技术学院，武汉，430070，中国
摘要
据报道，水包油（W/O）乳液能够增强人们对咸味的感知，从而减少NaCl的摄入量。然而，食品基质中的其他表面活性剂如何影响乳液中的咸味感知仍不清楚。本研究探讨了八种辅助表面活性剂对甘油单硬脂酸酯基油凝胶稳定乳液（OGEs）的结构特性和咸味感知的影响。所选的低分子量表面活性剂（蔗糖脂肪酸酯-SE、大豆卵磷脂-SL、Span 80、Tween 80）显著增强了OGEs中的钠释放和咸味感知。含有SE和SL的乳液由于液滴的广泛聚集，实现了最快的钠释放和最强的咸味感知。相比之下，三种基于蛋白质的表面活性剂（酪蛋白、豌豆蛋白或大豆蛋白）通过促进液滴生长和局部聚集，对咸味增强具有较温和但显著的效果。在口腔加工过程中，OGEs进一步乳化为油包水乳液，形成了更小、更多的油滴，使钠集中在水相中。钠扩散测试证实，辅助表面活性剂，尤其是低分子量表面活性剂，进一步提高了钠的扩散速率，有利于改善咸味感知。本研究为设计低盐固体和半固体食品提供了新的思路。
引言
乳液系统可以有效降低盐含量而不影响咸味感知，这引起了人们对高盐食品减盐的极大兴趣（Hashemi等人，2023年；Wang, Hartel, & Zhang，2021年；Zhang等人，2025年）。其中，水包油（W/O）乳液作为一种重要的胶体分散系统，最近在减盐技术的发展中展示了独特的应用价值（Bai等人，2024年；Wang, Qiao等人，2025a,b年）。W/O乳液的稳定性依赖于油水界面处由稳定剂形成的界面膜。因此，大多数先前的研究都集中在W/O乳液的稳定性增强上，例如具有高抗聚集稳定性的颗粒稳定W/O乳液（Huang等人，2024年）。然而，在开发低盐食品时，需要调节W/O乳液在口腔加工过程中的不稳定性，以实现最佳的Na+释放和盐（NaCl）减少效果（Rietberg等人，2012年）。因此，W/O乳液的可控不稳定特性越来越受到关注。
与食品应用相比，通过化学添加剂控制W/O乳液的不稳定性在能源领域已经是一个相对成熟的领域，例如原油回收（Hernandez-Rodriguez等人，2024年；Ibrahim, El tamany, Mahmoud, Al-Abyadh, & El Nagy，2025年）。在食品领域，关于颗粒稳定W/O乳液的可控不稳定性的研究仍然不足。这一技术空白限制了W/O乳液系统在控制释放食品成分方面的潜在应用。近年来，研究人员开始探索通过在油水界面诱导颗粒和表面活性剂之间的竞争吸附行为来触发颗粒解吸的方法，从而实现颗粒稳定W/O乳液的不稳定性（Chen等人，2023年；Zhao等人，2018年）。这些表面活性剂通过置换界面吸附的颗粒或直接吸附到液滴表面，有效地破坏了颗粒稳定的乳液系统，最终导致乳液的微观和宏观结构发生显著变化。例如，一些非离子表面活性剂，如山梨醇单油酸酯（SMO）、山梨醇单月桂酸酯（SML）和甘油单酯柠檬酸酯（CITREM），已被证明可以作为乳化剂来调节W/O乳液水相中溶质（如NaCl）的释放（El-Aooiti等人，2023年）。这些发现为模拟或实际口腔环境中W/O乳液的不稳定行为提供了重要见解，同时也为设计旨在提高Na+释放效率的减盐输送系统提供了关键证据。
尽管某些低分子量非离子表面活性剂已被报道可以促进颗粒稳定W/O乳液的不稳定性，而离子表面活性剂（酪蛋白钠）也被注意到其功能作用（Chen等人，2023年；El-Aooiti等人，2020年；El-Aooiti等人，2023年）。实际上，真实加工食品的基质成分非常复杂，通常含有多种内源性或添加的表面活性剂（如卵磷脂、蛋白质、小分子乳化剂等）（Dickinson，1993年；Wang, Qiao等人，2025a,b年）。迄今为止，关于表面活性剂如何在动态和复杂的口腔环境中影响乳液的不稳定过程和钠释放效率的研究仍缺乏深入探讨。
我们之前的研究表明，甘油单硬脂酸酯稳定的油凝胶基乳液（OGEs）可以控制口腔中的Na+释放并增强咸味感知（Bai等人，2024年）。由于食品基质的复杂性，本研究旨在探讨表面活性剂如何影响OGEs的咸味感知。为此，我们系统地选择了八种表面活性剂，包括低分子量表面活性剂（蔗糖酯、大豆卵磷脂、Span 80、Tween 80）和基于蛋白质的表面活性剂（乳清蛋白分离物、酪蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白分离物）。这种选择使我们能够全面评估几个关键因素：两性性质的作用（大豆卵磷脂与蔗糖脂肪酸酯）、亲油性和亲水性的对比（Span 80与Tween 80），以及蛋白质来源的影响（动物来源的蛋白质——乳清蛋白分离物和酪蛋白；植物来源的蛋白质——豌豆蛋白和大豆蛋白分离物）。首先研究了它们对OGEs结构特性的影响。然后通过体外/体内口腔消化实验确定了它们对OGEs中钠释放和咸味强度的调节作用。最后，通过唾液乳化和钠扩散测定进一步检验了它们的影响机制。
材料
甘油单硬脂酸酯（GMS，分析纯）（C16，HLB～3.8）购自中国上海的源叶生物科技有限公司。盐（氯化钠，NaCl，纯度≥97.50%，粒径615 ± 75 μm）和大豆油购自中国武汉的当地超市。蔗糖脂肪酸酯（SE，纯度98%–99%）购自中国上海的TCI试剂公司。大豆卵磷脂（SL，纯度≥98%）购自中国上海的Ron试剂公司。Span 80（纯度99%）
辅助表面活性剂对NaCl负载OGEs微观结构的影响
辅助表面活性剂的浓度是根据初步实验进行优化的。如图S1和S2所示，低浓度的辅助表面活性剂对钠释放的影响较弱，而高浓度则可能导致OGEs发生相分离。因此，设置了每种辅助表面活性剂的适当浓度，在这种浓度下，辅助表面活性剂的添加可以增加钠释放同时保持结构
结论
总之，我们系统地研究了辅助表面活性剂对OGEs咸味感知的影响。在最佳浓度下添加辅助表面活性剂仍能保持OGEs的半固态结构，除了SL。然而，OGEs的内部微观结构发生了变化，表现为液滴尺寸增大和气泡增多，这取决于辅助表面活性剂的性质。含有SE或SL的OGEs系统显示出最快的钠释放和最强的咸味感知
CRediT作者贡献声明
白成梅：撰写——原始草稿、方法论、研究、数据分析。叶倩：方法论。王玲：监督。李斌：监督。刘世林：监督。李妍：撰写——审阅与编辑、资金获取、概念化。
利益冲突声明
作者声明没有财务利益冲突。资助者在研究设计、数据收集与分析、手稿撰写或结果发表决策方面没有发挥作用。
致谢
本研究得到了国家重点研发计划的资助，项目编号为2022YFD2101301。
