動態高壓微射流技術制備乳液運載體的研究進展

曹夢夢，劉一鯤，陳興，鄒立強，劉偉

（南昌大學食品學院，食品科學與技術國家重點實驗室，江西南昌 330047）

乳液（emulsion）是由互不相容的兩相組成的連續分散體系，典型的乳液由油、水和乳化劑組成，其在飲料、脂肪替代物、功能性食品中具有廣泛的運用。日常食物中也存在大量的乳液體系，如牛奶、咖啡、冰淇淋、飲料、嬰兒配方食品和人造奶油等。在食品工業中，乳液體系是一種常用的食品運載體系，常被用于活性因子、風味物質、營養素等物質的包埋、運載和保護。然而，大多數乳液都屬于熱力學不穩定體系，這是因為乳液中的分散相和連續相具有互不相容性，在乳液的形成過程中，油-水界面能（interfacial energy）和體系自由能（Gibbs free energy）增大，不利于其熱力學穩定。此時，通常需要添加表面活性劑來降低油-水界面能和體系自由能，從而維持乳液在一段時間內的穩定。乳液液滴的生產方式分為高能耗法和低能耗法，低能耗法包括自乳化法（self-emulsification method）、膜乳化法（membrane emulsification）和微流控乳化法（microfluidic emulsification）等，自乳化法需要使用大量的合成表面活性劑，膜乳化法和微流控乳化法生產效率相對較低。因此，在食品工業中，一般選用生產效率相對較高的高能耗法用于乳液的生產，該法需要借助機械設備和食品乳化劑來實現乳液液滴的生產和穩定。制備食品乳液的常用機械設備有高速剪切均質機（high-speed shear mixer）、膠體磨（colloid mill）、高壓均質機（high-pressure homogenizer）、動態高壓微射流（dynamic high pressure microfluidizer）和超聲均質機（ultrasound homogenizer）等。為維持食品乳液在貨架期內的穩定，需要生產液滴尺寸足夠小的乳液，以克服重力引起的油、水兩相分離。當乳液制備過程中乳化劑的用量固定時，若要制備粒徑較小的乳液液滴，需要機械設備能夠提供足夠大的能量輸入以克服界面恢復力（interface restoration force）。

動態高壓微射流技術是一種新型的高能量均質技術，利用高壓將物料送入振蕩反應器中，使物料發生剪切粉碎、振蕩、高速撞擊、膨化等一系列作用，從而實現物料的細化、乳化、均質和改性等目的。動態高壓微射流可在短時間內快速制備微小乳液液滴，克服傳統均質手段處理乳液時耗時長或需要多次處理樣品等缺點。1980 年，動態高壓微射流作為一種新型均質技術首次用于乳液的生產。1985 年，CHOI 等采用動態高壓微射流技術制得粒徑為0.05～0.15 μm 的苯乙烯細乳液。同年，CHANDONNET等采用動態高壓微射流首次制備微乳液。1986年，OZA 等首次采用動態高壓微射流對粗乳液進行二次均質制備皮克林乳液，所得乳液的平均粒徑大小為1～2 μm。1989 年，SILVESTRI 等在低表面活性劑濃度的條件下，采用動態高壓微射流技術制得水包油型亞微米乳液。隨后，動態高壓微射流技術廣泛運用于乳液的生產制備，以提高營養素、活性因子的生物利用率，擴大其在食品工業中的應用。本文就乳化均質技術、動態高壓微射流技術制備乳液的技術特點以及動態高壓微射流技術在乳液運載體制備中的應用進行了概述，并對其發展前景做出了展望。

1 乳化均質技術

1.1 高速剪切均質技術

高速剪切均質機是食品行業中最常見的油水兩相均質機，在高速旋轉的轉子與定子之間所產生的機械力和流體力學效應的作用下，液體物料受到強剪切、摩擦、撞擊等作用，從而實現混合、粉碎、乳化和均質。高速剪切均質機的均質效率可以通過控制轉子的轉速和剪切刀頭的葉片，螺旋槳和渦輪等結構設計來提升，而轉子的轉速與物料形成凝膠網絡結構的性能密切相關。ZHOU 等發現當高速剪切均質機的剪切速率增加時，肌原纖維蛋白（MP）凝膠二級結構中的-折疊含量隨之增加，凝膠的凝膠強度和持水力也顯著增強；并且適當的剪切速度有助于MP 形成良好的凝膠網絡結構，而過高的剪切速率（14500 r/min 以上）將使MP 難以形成凝膠。利用高速剪切均質機制備乳液時，物料可在均質前全部加入也可在均質過程中分步加入。在工業生產中，混入過多的氣泡會影響均質化過程中乳液的后續加工和理化特性，因此可在真空狀態下進行均質處理。乳液液滴的大小通常隨著均質時間或剪切刀頭轉速的增加而減小，直到達到高速剪切均質機功率的上限，高速剪切均質機制備的乳液液滴粒徑約為1～10 μm。近年來，高速剪切均質機常被用于制備皮克林乳液、乳液凝膠、高內相乳液等，以生產不同類型、不同粒徑大小的乳液。WANG 等使用高速剪切均質機（20000 r/min,1 min）利用改性大米淀粉制備不同條件下（OSA 淀粉：2%～10%；油相：10%～70%；pH:3～11）的皮克林乳液。ZHU 等通過高速剪切均質機混合玉米油和蛋白質納米顆粒分散體制備不同含油量（30%～70%,w/w）的皮克林穩定乳液凝膠。CHEN 等采用高速剪切均質機在12000 r/min 轉速下混合油包水乳液和醇溶蛋白納米顆粒2 min，制備出W/O/W 雙重乳液，醇溶蛋白納米顆粒減少靜電斥力并進行自聚集，形成了顆粒穩定的乳液凝膠。謝安琪等采用高速剪切均質機（13000 r/min,3 min）制備蛋白和多糖在不同的添加順序以及在不同多糖濃度下的面筋蛋白納米粒子-黃原膠皮克林乳液。LIU 等使用高速剪切均質機混合預加熱的乳清分離蛋白溶液和山茶油，經10000 r/min 處理1 min 后獲得高內相乳液。YAN 等通過使用高速剪切均質機（12000 r/min）混合OSA 淀粉/殼聚糖混合溶液和DHA 藻油3 min，獲得不同粒徑大小的高內相乳液。LIU 等在12000 r/min 的轉速下混合油水兩相制備了凝膠狀的高內相乳液。CHENG 等采用高速剪切均質機混合玉米油與乳鐵蛋白/阿拉伯膠靜電復合物溶液，制得水包油型高內相乳液。GUO 等提出了在高速剪切下利用原位分散法制備酪蛋白納米粒子以形成皮克林高內相乳液。但在食品乳液生產過程中，一般采用高速剪切均質機制備粗乳液或進行預乳化，若要制備粒徑更小的乳液，則需要使用更高能量輸入的機械設備來進行二次均質。

1.2 膠體磨均質技術

膠體磨主要依靠高速旋轉的動磨盤與靜磨盤之間產生的強剪切、研磨、高速攪拌、高頻振動等作用來實現對液料的混合、分散、粉碎、乳化和均質。膠體磨中的主要流動是剪切流動，轉速的增加與乳化裝置中最大剪切速率的增加有關，剪切速率可以通過設備的轉速和間隙寬度來計算。膠體磨的乳化結果主要由乳液的黏度決定，對穩定劑的穩定效率要求較低。BAUDRON 等采用膠體磨制備了粒徑在100 μm 以下的精細乳液，并且發現使用膠體磨作為乳化裝置時，所需的表面活性劑量比通常用于攪拌容器的劑量顯著減少。在食品工業中，膠體磨廣泛用于均質中高黏度液體，如花生醬、魚或肉醬等。TSIBRANSKA 等利用膠體磨將未純化的葵花籽油和絲蘭皂苷提取物制得了高彈性乳液。膠體磨的均質效率可通過改變動、靜磨盤間隙（50～1000 μm）或磨盤表面粗糙度，控制動磨盤轉速（1000～20000 r/min）等改善，一般膠體磨的產量在4～20000 L/h。在乳液的制備過程中，膠體磨一般用于粗乳液的二次均質，得到粒徑約在1～5 μm 之間的較小液滴。GMACH等采用膠體磨（6000 r/min）對預混合后的粗乳液進行均質，制備了粒徑在100 μm 以下的水包油乳液。SCHUCH 等使用膠體磨制備W/O/W 雙重乳液，通過提高轉速（5000～15000 r/min），乳液液滴大小從57 μm 左右減小到20 μm。膠體磨適用于均質黏度較高的物料以及顆粒較大的物料，但當其高速運轉時，動、靜磨盤之間容易產生較高的熱量，造成物料變性，而且磨盤表面也易發生磨損，降低均質效率。

1.3 高壓均質技術

高壓均質機的核心部件為均質閥，一般由高硬質金屬或陶瓷組成，它利用高壓液料通過閥座與閥桿間狹窄的間隙時產生的強剪切力、高速液料與沖擊環沖撞產生的強撞擊力，以及液料在瞬間加速和降速過程中產生的壓力突降與突升而引發的空穴等作用力，實現對液料的細化和均質。高壓均質機需在高穩定效率的工藝條件下應用，乳化結果主要取決于乳化劑體系的吸附動力學和界面活性，與乳液的黏度幾乎無關，要求液滴破裂后液滴界面區域的快速穩定，所使用的乳化劑的吸附動力學必須是快速的，以達到有效的穩定。高壓均質機是食品工業中制備精細乳液最常用的設備，一般用于粗乳液的二次均質，可將乳液液滴尺寸降低至100 nm。HEBISHY 等發現當乳清蛋白含量為4%，高壓均質壓力為200 MPa時，可生產亞微米范圍（100～200 nm）的小脂滴和單峰分布的低表面蛋白乳狀液。FLOURY 等采用不同的均質壓力（20～300 MPa）制備乳清蛋白乳液，隨著壓力的增加，乳液的結構發生了顯著變化，且乳液粒徑隨著壓力的增加而逐漸減小。齊鳳敏等通過比較高壓均質、膠體磨、高速剪切、超聲波4 種均質方式對紅花籽油的乳化效果，發現高壓均質處理的樣品油脂分子粒徑較小且分布均勻，所得的乳液整體穩定性較好。BENITEZ 等研究了高壓均質的循環次數對乳液性能的影響，發現在經過5 次均質循環后所制備的乳液比一次均質循環的具有更高的聚結穩定性。陳雨露等以乳清分離蛋白和殼聚糖為材料，利用高壓均質機成功制備了封裝有番茄紅素的雙層乳液。除了提高均質壓力或增加均質循環次數，通過控制彈簧閥縮小閥座與閥桿間的間隙也可生產較小的液滴，且有利于增加細化和均質效率，但同時也會增加乳液制備過程中的能量輸入，從而增加生產成本。

1.4 超聲乳化技術

超聲均質機廣泛用于乳液和納米乳液的制備，利用超聲波振動在液體中產生空化作用和湍流效應，從而在液料中產生強剪切和壓力梯度，以此達到對液料的分散、細化和均質的目的。SOARES 等在20 kHz,500 W,4 min 的超聲均質條件下，制得平均流體動力直徑小于600 nm 的油滴。TAHA 等采用高強度超聲制備的蛋白質-多糖復合穩定乳液相比于單獨組分穩定的乳液具有更好的抗環境壓力穩定性。壓電換能器（piezoelectric transducers）和射流發生器（liquid jet generators）是目前商業上普遍使用的兩種高強度超聲波發生器。其中，壓電換能器主要應用于臺式超聲均質器，適用于實驗室中快速制備少量的乳液；超聲射流均質機（ultrasonic jet homogenizers）主要用于食品乳液的工業化生產，利用高速流體撞擊鋒利的刀刃，使刀刃快速振動而產生強超聲波。超聲均質設備的主要優點是可用于連續制備小尺寸的乳液，產量約為1～500000 L/h，通常比高壓均質機更節能。高壓均質技術可制備大尺寸的乳液液滴，但制備小液滴的能力有限。原則上，微射流最具有能源效益并且在相同時間內具有更大的物料處理流量，但其維護成本很高。而超聲波破碎可以制備粒徑分布較窄的小液滴，且成本較低。決定超聲均質機制備乳液效率的主要因素是超聲強度、時間和超聲波的頻率，大多數商業設備使用的聲波頻率范圍為20～50 kHz。極高頻率（MHz 范圍）的超聲常用于反乳化過程，低頻范圍，尤其是20 kHz 的超聲有助于制備穩定的乳液。超聲的物理效應如毛細管表面波、聲空化和液體微射流可以促進乳液液滴的破碎，使乳狀液液滴的尺寸達到最小。SHANMUGAM 等采用高強度超聲（20 kHz）在最小處理時間為 3 min，超聲功率為176 W 的條件下，即可制得平均體積直徑為0.64 μm 的乳液，其在（4±2）℃貯存9 d 后仍可保持穩定。呂思伊等使用超聲處理器（20 kHz,4 min）制備包封姜黃素的果膠-核桃蛋白復合乳液，所得乳液的體積加權平均直徑為0.831～1.086 μm。LEONG 等以脫脂牛奶和葵花籽油為原料，采用超聲波乳化技術（20 kHz）制備W/O/W 乳液，通過調節超聲強度，將乳液外殼大小控制在類似于非均質全脂牛奶中脂肪球的大小范圍內。

1.5 動態高壓微射流

動態高壓微射流技術是基于高壓均質的工業應用而開發出來的，通過剪切、撞擊、高壓、氣蝕、振蕩和膨化等作用，實現物料的乳化和均質。H?KANSSON 等采用群體平衡方程模擬高壓均質機內乳液的形成過程，使用高壓均質機對粗乳液進行二次均質時，發現粗乳液可能發生裂解、聚結和吸附三個過程。高壓（可達150 MPa）流體迫使粗乳液通過均質閥的狹縫，由于湍流、層流和空穴作用，粗乳液裂解成小碎片，乳化劑吸附在液滴碎片表面形成穩定的小液滴。但乳化劑吸附在油水界面的過程中，會發生一定程度的乳液液滴聚結，這取決于乳化劑的濃度和吸附速率。SADEGHPOUR 等采用計算流體動力學技術結合群體平衡方程模擬動態高壓微射流設備撞擊腔內乳液的形成過程，粗乳液在經動態高壓微射流設備進一步均質處理時可能發生剪切破碎、碰撞破碎和聚結。首先，當高壓流體進入撞擊腔內時，由于管徑急劇下降和壓力的釋放，粗乳液運動速度急劇上升，從而產生強剪切作用，導致乳液液滴分解成更小的微粒。粗乳液被初步均質細化后，兩股高速流體進一步發生相互碰撞，導致液滴發生裂解和合并。乳液液滴在發生對撞時，所產生的撞擊力可克服液滴的表面張力，使液滴發生裂解，但液滴碰撞也可能會導致聚結。當撞擊力可破壞乳液液滴間液膜時，液滴發生聚結，但當撞擊力不足以破壞液膜時，聚結則不會發生。

通過改變均質壓力、處理次數以及撞擊腔內結構設計，可控制乳液液滴尺寸大小，并且改善動態高壓微射流設備制備乳液的效率。目前，工業生產使用的動態高壓微射流設備的工作壓力可達275 MPa，產量可達12000 L/h。動態高壓微射流可用于直接乳化均質和粗乳液的二次均質，是制備100 nm 以下尺寸的中低粘度乳液最有效的機械設備。單通道動態高壓微射流設備一般用于乳液制備中的二次均質，而雙通道動態高壓微射流設備可同步實現油水兩相的乳化和均質（圖1）。CHEN 等采用單通道動態高壓微射流設備對粗乳液進行二次均質，經83 MPa處理3 次后，蛋白穩定型乳液的粒徑由5～26 μm 減小至200～270 nm。LUO 等采用雙通道動態高壓微射流設備制備載-胡蘿卜素的納米乳液，油相和水相通過兩個通道同時進入撞擊腔，經62～131 MPa處理后獲得粒徑大小為136～204 nm 的乳液。蘇佳琪等利用動態高壓微射流技術，以-乳球蛋白為原料，經120 MPa 處理3 次后制得了粒徑為200 nm左右的-乳球蛋白納米乳液。CHEN 等采用動態高壓微射流對粗乳液進行二次均質，經83 MPa 處理5 次后獲得液滴尺寸更小，粒徑分布更均勻的賦形劑乳液。CHEN 等采用高速剪切均質機混合玉米油和酪蛋白溶液制得粗乳液后，使用動態高壓微射流設備（83 MPa，3 次）對粗乳液進行二次均質。XU 等采用動態高壓微射流設備對DHA 藻油粗乳液進行二次均質，經60 MPa 處理3 次后，獲得粒徑尺寸較小（0.608～0.677 μm）的乳液。

圖1 單/雙通道動態高壓微射流設備制備乳液示意圖Fig.1 Diagram of emulsions preparation using single/double channel DHPM

2 動態高壓微射流技術制備乳液的技術特點

2.1 高效、高能

傳統均質手段，如高速剪切均質機、膠體磨和高壓均質機等，一般需要較長時間或多次處理樣品。動態高壓微射流技術是一種可進行連續化作業的均質手段，可在瞬間（小于1 s）同步實現料液的輸送、混合、超微粉碎、加壓、高速撞擊、脈沖振動、均質等（圖2）。LEE 等比較高壓均質機和動態高壓微射流設備制備納米乳液的效率，發現粗乳液經動態高壓微射流設備在150 MPa 處理1 次后，粒徑由5～30 μm降低至110～115 nm，而經高壓均質機在150 MPa 處理5 次后，粒徑降低至110～130 nm。此外，不同乳化劑（如十二烷基硫酸鈉、吐溫-20 和酪蛋白酸鈉）對動態高壓微射流技術均質效率無顯著影響，而對高壓均質機均質效率影響較大。YANG 等比較了使用動態高壓微射流技術和自乳化法制備微乳液（d <100 nm）的過程，動態高壓微射流技術使用5%左右的乳化劑在68.95 MPa 處理3 次即可制備50 nm 左右的乳液，而自乳化法需要20%左右的乳化劑才可形成100 nm 左右的乳液。TANG 等分別采用動態高壓微射流技術和超聲均質機制備阿司匹林納米乳液，發現動態高壓微射流技術制備的乳液物理化學穩定性更好，但超聲均質機制備乳液的過程更節能，如當制備160 nm 左右阿司匹林納米乳液時，動態高壓微射流設備消耗的能量是超聲均質機的18 倍。由于動態高壓微射流設備輸出能量高，也被用來制備微納米尺寸的皮克林乳液。食品顆粒穩定型乳液的粒徑一般較大（≥10 μm），容易產生乳析，導致乳液失穩。乳液的穩定性可通過減小乳液尺寸（<1 μm）來提高，但需要使用納米級顆粒乳化劑，并結合足夠的外部能量以克服顆粒吸附的能量壁壘。CHEN等采用動態高壓微射流技術，以蛋白-脂質雜化納米顆粒為乳化劑，在80 MPa 處理2 次制備了粒徑大小為708～1146 nm 的O/W 皮克林乳液，該乳液可有效抵御重力引起的相分離（圖3）。BAI 等采用動態高壓微射流技術，以纖維素納米晶體為乳化劑，在89.63 MPa 處理3 次制備了粒徑小于1 μm 的亞麻籽油皮克林乳液，該乳液在儲存14 d 后仍可保持穩定。因此，動態高壓微射流技術是一種高效、高能制備微小乳液液滴的新型均質手段，由于其高能量輸出，在制備微納米級皮克林乳液方面具有很大的應用潛能。

圖2 動態高壓微射流技術制備乳液的技術特點Fig.2 Technical characteristics of emulsion preparation using DHPM

圖3 動態高壓微射流設備用于制備微納米尺寸的皮克林乳液[3]Fig.3 Pickering emulsions with micro-nano size prepared by DHPM[3]

2.2 可控液滴大小

在乳液的設計和制備過程中，一般需要通過調控組份和加工條件來獲得具有特定性質的乳液產品，以滿足不同的商業需求。食品乳液的許多重要特性取決于它們所含的液滴的大小，例如貨架壽命、外觀、質地、釋放特性和風味特征等。食品乳液的液滴大小一般為100 nm～100 μm，動態高壓微射流技術通過控制處理壓力和次數，可以制備不同尺寸的乳液液滴（圖2）。QIAN 等考察動態高壓微射流設備制備乳液過程中處理壓力和次數對乳液液滴尺寸的影響，隨著處理次數（1～14 次）和壓力增加（27.58～96.53 MPa），液滴尺寸下降，且處理壓力的對數值與粒徑的對數值呈線性關系。SALVIA-TRUJILLO 等采用動態高壓微射流技術制備檸檬草油納米乳液，發現隨著處理壓力（50～150 MPa）和次數（1～10 次）的增加，乳液液滴粒徑、分散系數和黏度逐漸降低，乳液透明度增加，經50、100 和150 MPa 處理1 次獲得乳液液滴大小分別為53、46 和23 nm，而在150 MPa處理乳液3 次后，乳液粒徑可降至7.35 nm。LI 等采用動態高壓微射流技術制備具有不同尺寸的乳液，經34.5 MPa 處理2 次、62 MPa 處理5 次和96.5 MPa處理10 次后，得到粒徑分別為395、300 和195 nm的-乳球蛋白穩定型乳液，且乳液的尺寸越小，油脂與脂肪酶的接觸表面積越大，油脂的消化速率越快。ZHANG 等采用動態高壓微射流技術在48 MPa處理3 次和75.8 MPa 處理5 次分別得到粒徑分別為460 和140 nm 的乳清分離蛋白穩定型乳液，乳液中的油脂消化速率與類胡蘿卜素的生物可接受率在一定程度上與乳液的大小成反比。ZOU 等采用動態高壓微射流技術將粗乳液在82.7 和41.4 MPa處理3 次分別得到粒徑為140 和460 nm 的吐溫?80 穩定型乳液，乳液大小對油脂的消化速率和姜黃素的生物可接受率無顯著影響，且小尺寸乳液負載的姜黃素在消化過程中更易發生降解。因此，在乳液制備的過程中，可通過動態高壓微射流技術控制液滴的大小，改善乳液的物理化學性質，以滿足實際應用的需求。

2.3 過度加工

動態高壓微射流設備產生的高溫高壓和強剪切力不僅容易引起生物聚合物降解或去折疊，也可能會導致表面活性劑脫水，從而降低乳化劑的乳化能力（圖2）。JAFARI 等使用動態高壓微射流設備制備乳液時發現，動態高壓微射流技術是制備小尺寸乳液的有效手段，但增加設備的輸出能量（壓力和循環次數）會導致液滴重新聚結。因此，在使用生物大分子作為乳化劑時，需要考慮到過度加工對乳液制備的影響。動態高壓微射流設備強大的能量輸出不利于生物大分子的活性穩定，例如蛋白質分子在動態高壓微射流設備處理過程中可能發生分子結構的展開，更多的基團暴露會促進分子間的相互作用，導致蛋白質出現凝膠化。如TANG 等采用動態高壓微射流設備在40 MPa 處理大豆蛋白乳液，促使油-水界面的蛋白分子間的疏水相互作用加強，導致油滴間發生橋連絮凝，從而形成乳液凝膠。MCCARTHY 等在制備豌豆分離蛋白穩定型乳液過程中，粗乳液經動態高壓微射流設備在50 MPa 處理1 次獲得乳液凝膠，且凝膠強度隨油濃度和處理壓力的增加而上升。LIU 等采用動態高壓微射流設備對海藻油粗乳液進行均質，經40～120 MPa 處理3 次后，界面處的麥醇溶蛋白顆粒通過二硫鍵交聯形成乳液凝膠，該乳液凝膠的粘彈性和力學性能表現出均質化壓力依賴性。LIU 等采用動態高壓微射流設備在45 MPa處理1 次制備了半固態的乳清分離蛋白穩定型乳液凝膠。因此，未來可進一步探索和開發動態高壓微射流技術作為冷凝膠制備和生產的新型工藝。

3 動態高壓微射流技術在乳液運載體制備中的應用

基于動態高壓微射流設備的乳液制備技術，開發了其在固態納米顆粒、水凝膠、粉末油脂等運載體系（表1）中的運用。首先使用動態高壓微射流設備制備乳液，乳液中的油相或水相后經冷卻、交聯、干燥等過程形成固態納米顆粒、水凝膠或粉末油脂等，所制得的運載體系可用于營養素、活性因子等的運載和控制釋放，以提高其穩定性和生物利用率。

表1 動態高壓微射流技術用于乳液運載體的制備Table 1 The applications of DHPM in the preparation of emulsion-based delivery systems

3.1 固態脂質納米顆粒

TRUJILLO 等在熔融狀態下（約80 ℃）采用動態高壓微射流技術，經34.5～174 MPa 處理1～10 次制備了氫化菜籽油硬脂乳液，乳液冷卻至常溫后形成固態脂質納米顆粒，納米顆粒的尺寸與表面活性劑濃度和處理壓力有關。HELGASON 等在45 ℃條件下采用動態高壓微射流技術，在34.5～197 MPa 處理5 次制備了一系列粒徑大小為44～141 nm 的十八烷納米乳液，乳液冷卻至5 °C 后，形成不同大小的固態脂質納米顆粒。HELGASON 等以磷脂、牛去氧膽酸鹽和吐溫為原料，采用類似的方法制備了固態脂質納米顆粒，該固態脂質納米顆粒可用于-胡蘿卜素的運載。NIK 等采用類似的方法制備固態脂質納米顆粒用于-胡蘿卜素的運載，發現非離子表面活性劑通過影響固態脂質納米顆粒的脂質結晶形態，從而影響對-胡蘿卜素的保護效果。CHEN 等采用動態高壓微射流乳化和脂質冷卻固化制備固態脂質納米顆粒用于白藜蘆醇、維生素E 和表沒食子兒茶素沒食子酸酯的運載和控制釋放，該納米顆粒可用于化妝品，增加皮膚抗氧化能力。

3.2 粉末油脂

JAFARI 等以麥芽糊精、濃縮乳清蛋白/變性淀粉、魚油/檸檬油為原料，通過預乳化結合動態高壓微射流設備在60 MPa 均質1 次制備了乳液，乳液經噴霧干燥后獲得粒徑大小為15～30 μm 的粉末油脂。CHEN 等采用動態高壓微射流技術在82.7 MPa均質3 次制備載-胡蘿卜素的納米乳液，將獲得的乳液與麥芽糊精的水溶液混合后，經噴霧干燥或冷凍干燥獲得230～277 nm 大小的載-胡蘿卜素粉末油脂。PEREYRA-CASTRO 等以大豆分離蛋白和麥芽糊精、鼠尾草油為原料，分別經高速剪切、動態高壓微射流設備（104 MPa，均質2 次）和噴霧干燥獲得3～10 μm 大小的粉末油脂。

3.3 水凝膠顆粒

LIU 等以酪蛋白酸鈉為乳化劑，采用預乳化結合動態高壓微射流技術在120 MPa 均質3 次制備了粒徑為480 nm 的乳液，進一步通過靜電作用將海藻酸鹽吸附在乳液液滴表面形成粒徑為1.87 μm 的水凝膠顆粒，該水凝膠顆粒可用于增加-胡蘿卜素穩定性和生物可接受率。MA 等采用動態高壓微射流技術在89.6 MPa 均質3 次制備了211 nm 大小的納米乳液，乳液與海藻酸鈉或卡拉膠混合、造粒、鈣離子或鉀離子交聯形成水凝膠顆粒，該水凝膠顆粒可用于控制油脂在胃腸道的消化速率。ZHANG等采用類似的方法制備水凝膠顆粒，該水凝膠顆粒可控制油脂在胃消化過程中的釋放速率。基于動態高壓微射流技術對制備乳液粒徑大小的控制，可實現對上述運載體系結構的調控，從而賦予它們不同的功能性質。

4 結論

動態高壓微射流技術是一種高效率、高能量輸出、可連續化生產的乳化和均質手段，可實現乳液等運載體系的細化、超微化和納米化，增加運載體系的穩定性。食品運載體系的許多重要物理化學性質和營養特性均取決于其尺寸的大小，并且微米級或納米級的食品運載體系可賦予食品一些新的物理化學和營養學特性。動態高壓微射流技術可有效降低并控制食品運載體系的尺寸大小，改善運載體系的包封率、穩定性、消化性和生物利用率。然而，動態高壓微射流設備仍存在諸多技術缺陷，如其研發核心仍為穩定耐用的反應器。動態高壓微射流設備反應器內產生的高溫高壓，不僅可能會引起生物組分失活、變性和過度加工，不利于部分運載體系的制備，還可能會對動態高壓微射流設備產生不利影響，造成反應器磨損，從而減少儀器的使用壽命。并且動態高壓微射流設備的振蕩反應室的尺寸通常較小，容易造成堵塞。因此，突破目前動態高壓微射流設備中所存在的問題，對促進動態高壓微射流技術的進一步發展具有重大意義。未來對動態高壓微射流設備的研發應充分考慮其在不同應用場景的需求，進一步優化和細化動態高壓微射流設備的功能。