本研究的主要作者包括 Yanmo Pan, Shucheng Liu, Zongyuan Han（通信作者）等人，分别来自广东海洋大学食品科学与技术学院、大连工业大学水产品加工协同创新中心、沈阳农业大学食品科学学院等多个机构。该研究发表在《Food Hydrocolloids》期刊上，文章号为 110561，在线发表时间为 2024年8月26日。
本研究隶属于食品科学与技术领域，聚焦于鱼油的稳定性与消化特性改良问题。鱼油富含Omega-3多不饱和脂肪酸，包括EPA（eicosapentaenoic acid，二十碳五烯酸）和DHA（docosahexaenoic acid，二十二碳六烯酸）。然而，由于其氧化稳定性差和胃肠道消化速率低，导致其生物利用率较低，从而限制了其体内的生理活性。传统的油包水乳液体系通常因外界的扰动（如絮凝、共聚和相分离）而产生不稳定问题。为解决这些问题，研究者们尝试通过用蜂蜡（beeswax，BW）基鱼油凝胶（fish oil oleogels，FOGs）改良双层乳液结构，从而提升乳液体系的稳定性及鱼油中EPA和DHA的消化率。本研究旨在探讨蜂蜡基鱼油凝胶对双层乳液中稳定机制及脂质消化特性的影响，包括空间构象与分子相互作用的调控，并为富含DHA和EPA食品的开发提供理论基础。
本研究设计了多个实验步骤，包括肌原纤维蛋白（myofibrillar protein, MP）提取、鱼油凝胶制备、双层乳液构建及模拟消化实验等。具体流程如下：
1. 肌原纤维蛋白提取：采集白虾（Litopenaeus vannamei），去除头部、壳及内脏后，通过均质器制备肌原纤维蛋白溶液，调整至20 mg/ml并经缓冲溶液存储以确保水化充分。
2. 鱼油凝胶制备：通过蜂蜡低分子量凝胶剂的自组装方法制备含4%、6%、8%蜂蜡浓度的鱼油凝胶混合物。
3. 双层乳液制备：在超声处理后的MP溶液中添加固态鱼油凝胶并进行高速均质，得到基于虾肌原纤维蛋白稳态乳液（SMPFOEs）。以4 wt%猪油乳液为对照组。
4. 模拟消化实验：在模拟胃液和肠液条件下进行乳液消化实验，通过测定自由脂肪酸释放率及其他参数表征消化特性。
采用多种方法研究乳液的界面吸附能力、乳化活性指数（EAI）、乳化稳定性指数（ESI）及其结构特性：
- 拉曼光谱：分析蛋白质二级结构的变化；
- 荧光光谱与表面疏水性：测定蛋白质三级结构变化及疏水基团暴露情况；
- 总巯基含量：评估巯基和二硫键转换对分子作用力与稳定性的影响；
- 颗粒大小和Zeta电位：粒径分布和表面电荷变化；
- 显微观察：结合共聚焦显微镜观察乳液及消化液结构变化；
- 自由脂肪酸释放率的计算：通过模拟消化实验，记录脂肪酸释放情况。
所有实验数据均以平均值加减标准差形式表达，实验重复3次。数据分析使用单因素方差分析及Tukey’s多重比较法，并设显著水平为p < 0.05。
研究发现，增加蜂蜡浓度导致乳液颗粒大小（d4,3）显著增大，界面吸附能力和乳化稳定性降低。这主要与蜂蜡晶体结构形成刚性晶体网络和改变微观结构有关，其结果减少了蛋白质的展开度及界面的分子相互作用。
鱼油凝胶在4 wt%时，促进蛋白高级结构的展开，暴露更多疏水基团及二硫键，提高界面吸附能力和分子重排能力，从而降低颗粒大小并增强乳液的稳定性。
消化实验中发现，胃部消化阶段乳液发生絮凝和聚集，粒径增大；肠道消化阶段脂质被胆盐吸附，以混合胶束形式离开界面，导致粒径降低。蜂蜡和鱼油凝胶的添加显著影响自由脂肪酸释放率，其中4 wt% FOGs组的脂肪酸释放率最佳。
拉曼光谱结果表明，蜂蜡升高导致乳液蛋白质α螺旋含量升高而β折叠含量降低，二硫键和疏水作用力减弱；而鱼油凝胶（4%浓度）则增强了界面蛋白β折叠结构和分子态吸附能力。
显微观察表明，蜂蜡形成更大的晶体网络，而鱼油凝胶添加增强了油滴的分布均匀性。消化阶段中，胃部大颗粒逐渐破碎，小肠中形成了较小混合胶束。
本研究通过调控蜂蜡与鱼油凝胶的添加比例，揭示了双层乳液内外层结构与消化特性之间的联系。主要结论包括：
1. 蜂蜡通过形成刚性晶体网络影响乳液的稳态性和脂质消化速率；
2. 鱼油凝胶通过增强蛋白质界面吸附和分子重组提高乳液稳定性。
研究证明，蜂蜡基鱼油凝胶是改善乳液体系稳定性和Omega-3脂质生物利用率的可行性方案，在低脂肉制品及鱼糜制品中具有潜在应用价值，同时为开发富含EPA和DHA的健康食品提供了理论依据和实践支持。
未来的研究可以进一步探索双层乳液在实际产品开发中的氧化稳定性及感官品质测试，以助力高效开发富含Omega-3的食品产品。