导读：

聚甘油蓖麻醇酯（PGPR）常用作水包油水（W/O/W）乳液中的功能成分。近期，丹麦奥尔胡斯大学团队系统探究了PGPR在不同相比例与液滴尺寸的W/O/W乳液体系中的稳定作用，为提升双乳液包封率提供了关键依据。相关研究以“Enhanced encapsulation yield in double emulsions: A systematic study of the stabilizing role of Polyglycerol polyricinoleate (PGPR) in emulsions with different phase ratios and droplet size”为题目，发表于期刊《LWT - Food Science and Technology》。

本文要点：

1、本研究系统评估了聚甘油蓖麻醇酯（PGPR）在水包油包水（W/O/W）乳液中的稳定作用，重点考察了不同相比例和液滴尺寸对包封率的影响。

2、研究制备了内水相含量为10%或30%、PGPR含量为4%或8%的初乳，并进一步制成含20%或40%初乳的W/O/W乳液。

3、通过改变二次均质条件调控油滴尺寸，并以柠檬黄为模型分子量化包封率。

4、结果表明，较高PGPR浓度能显著提高包封率，其未吸附部分可增强内水相液滴稳定性，尤其在二次乳化阶段，该作用不单源于油相粘度增加。

5、等渗与低渗稀释实验进一步证明PGPR能有效抑制内水相液滴膨胀。本研究强调在设计W/O/W乳液时，需同时构建稳定界面及耐受环境与加工变化的内相。

PGPR 提升包封率的核心机制在于 “界面乳化 + 未吸附部分保护” 的双重作用：① PGPR 作为亲脂性乳化剂，可在一次乳化（W/O）中稳定内水相液滴界面，减少初始聚结；② 更关键的是，未吸附的 PGPR能在二次乳化阶段（W/O→W/O/W）保护内水相液滴，抵抗剪切/压力导致的破裂，避免模型分子（柠檬黄）泄漏。

乙酸异丁酸蔗糖酯（SAIB）无法替代PGPR，因为SAIB 仅能通过增加油相黏度模拟 8% PGPR 的物理特性，但缺乏未吸附 PGPR 的 “主动保护” 作用 —— 实验显示，4% PGPR+10% SAIB 组（油相黏度与 8% PGPR 组匹配）的包封率（79%）远低于 8% PGPR 组（93%），且微观观察到内水相液滴聚结，证明黏度并非 PGPR 稳定的核心因素。

图1. 储存1天的水包油包水（W/O/W）乳液粒径分布。该乳液由含4%（A）或8%（B）聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR）的初级乳液制备而成，其中初级乳液的水相比例为10%（三角形）或30%（正方形），且初级乳液在最终乳液中的占比为20%（空心符号）或40%（实心符号）。

图2. 储存1天的水包油包水（W/O/W）乳液微观结构。该乳液由含4%（上排，A-D）或8%（下排，E-H）聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR）的初级乳液制备而成；初级乳液的水相比例为10%（左侧，A-B、E-F）或30%（右侧，C-D、G-H），且初级乳液在最终乳液中的占比为20%（A、E、C、G）或40%（B、F、D、H）。

图3. 40%水包油包水（W/O/W）乳液的微观结构。该乳液的初级油包水（W/O）乳液（水相比例30%）初始含4%聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR，基于油相），在第一次均质后分别额外添加了4%PGPR（A）或10%乙酸异丁酸蔗糖酯（SAIB，基于油相）（B）。

图4. 水包油包水（W/O/W）乳液（相比例12/28/60）在水（A、C）和十二烷基硫酸钠（SDS）溶液（B、D）中的粒径分布。该乳液由含4%（A、B）或8%（C、D图）聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR，基于油相）的初级乳液制备而成，且采用不同均质方法：三角形代表剪切均质（空心符号为8000rpm剪切1分钟，实心符号为20500rpm剪切2分钟）；正方形代表高压均质（空心符号为30bar，实心符号为100bar）。注：采用剪切均质制备的乳液，其外水相中还添加了黄原胶。

图5. 水包油包水（W/O/W）乳液（相比例12/28/60）的包封率与油滴粒径（经十二烷基硫酸钠（SDS）缓冲液稀释后测得的体积加权平均直径D[4,3]）的关系。该乳液由含4%（黑色符号）或8%（白色符号）聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR）的初级乳液制备而成，且第二次均质采用不同工艺：菱形代表8000rpm剪切1分钟，圆形代表20500rpm剪切2分钟，正方形代表30bar高压均质，三角形代表100bar高压均质。

图6. 水包油包水（W/O/W）乳液（相比例12/28/60）的包封率与稀释比例的关系。该乳液由含4%（A）或8%（B）聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR）的初级乳液制备而成，分别用盐糖溶液（实心符号）或水（空心符号）稀释；检测时间点为稀释当天（圆形）、储存7天后（三角形）和储存14天后（正方形）。

图7. 水包油包水（W/O/W）乳液（相比例12/28/60）的微观结构。该乳液的油相中分别含4%（上两行）或8%（下两行）聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR），用1:200比例的水或盐糖溶液（浓度与内水相一致）稀释后，分别在稀释当天、储存1周后和储存2周后进行观察。为减少扩散，观察前均向样品中添加了黄原胶。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.lwt.2025.117907

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