摘要：为改善植物蛋白乳液因蛋白质含量低而导致的营养密度不足问题，本研究以鲜核桃为原料，构建了高蛋白鲜核桃乳液（FWE），系统研究了单双脂肪酸甘油酯（MG/DG）对乳液稳定性与结构特性的影响。从流变学特性、界面张力以及微观结构等多维度分析，发现MG/DG能够在油-水界面通过氢键与疏水作用形成致密界面膜，显著提升FWE稳定性。当添加量为0.5%时，乳液粒径最小、界面张力最低，流变特性显示其网络结构强度与稳定性最佳；过量添加（0.6%）则会因过量MG/DG分子聚集，与界面竞争吸附，导致界面膜完整性下降。本研究从界面与流变学角度阐明了MG/DG对高蛋白植物乳基料的稳定机制，为鲜核桃乳液基料的开发提供了理论依据。

近年来，全球消费者出于健康、可持续性及伦理考虑，日益倾向于选择植物基饮食。然而，市售植物蛋白饮料的品质提升面临多重制约：其一，营养密度不均，例如豆奶蛋白含量可达约3.9 g/100 mL，而多数木本植物基蛋白饮料（如杏仁、椰子等）小于1.1 g/100 mL，营养价值受限；其二，加工易损风味，热加工与干燥处理易引发脂质氧化，损害产品风味并降解化学物质；其三，配方依赖复配，为获得物理稳定性，工业化生产普遍需要依赖由乳化剂（如单甘酯、大豆卵磷脂）和增稠剂（如黄原胶、CMC）组成的复配体系。

在此背景下，核桃因其含有包括多种亚油酸和α-亚麻酸在内的必需脂肪酸，成为开发植物基乳液的理想原料。当前，针对核桃乳液基料的开发研究，国内外呈现出不同的侧重点。国内研究主要集中于两大方向：一是以干核桃仁为原料，开发核桃乳饮料、核桃发酵乳等终端产品；二是在胶体层面，利用核桃分离蛋白与花青素、壳聚糖或黄原胶等物质相互作用，构建稳定的乳液体系。后者虽为乳液稳定性提供了创新解决方案，但其研究目标多为验证蛋白的功能性质，并未直接指向提升终端产品的蛋白质含量。相比之下，国外研究则更侧重于对核桃乳液体系的理化特性及稳定性探究：深入分析乳液的氧化稳定性、改性对结构的影响及加工工艺（如pH、冻融、灭菌）对稳定性的影响；探索如适用于3D打印的新型乳液体系；并系统优化乳化剂与增稠剂的复配效果。

综上，绝大多数研究仍集中于以干核桃仁或提纯核桃蛋白为基础的乳液体系构建与优化，这直接导致了当前主流技术路径下的一个产业现实：市售核桃乳的蛋白质含量普遍偏低（通常<1%）。因此，在开发高营养品质核桃乳基料时，核心挑战是如何平衡原料利用效率、蛋白质含量与稳定性。

为应对这一挑战，本研究提出直接采用鲜核桃为原料构建乳液，以期在提升蛋白质含量与原料利用效率方面提供新途径。由此制备的高蛋白鲜核桃乳液（Fresh Walnut Emulsion，FWE）属于热力学不稳定的水包油体系，在储存期间极易发生乳析、絮凝、聚结等失稳现象。调控油-水界面上的非共价相互作用是提高乳液稳定性的有效策略之一。因此，本研究选择单双脂肪酸甘油酯（MG/DG）作为关键界面调控剂，MG/DG具有两亲性和生物相容性，能有效分散于油-水界面并形成稳定的界面包覆层，抑制液滴在热处理过程中的聚集。这一特性使其对脂肪含量高的植物原料（如椰子、杏仁）中的天然油脂表现出良好的乳化能力，可有效防止脂肪上浮，为其在鲜核桃乳液中的应用提供了依据。

本研究旨在针对鲜核桃这一特定原料体系，通过调控MG/DG添加量进行精准的界面设计，系统探究其对FWE的流变学特性及界面性质的影响，揭示其稳定机制。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鲜核桃、干核桃；单双甘油脂肪酸酯（MG/DG）；Lowry法蛋白浓度测定试剂盒；其余化学试剂均为分析纯。

PB-10 pH计；气相色谱-质谱联用仪；热重分析仪；粒径与ζ电位分析仪；稳定性分析仪；旋转流变仪；芬兰Kibron dIFT双通道动态界面张力仪；共聚焦激光扫描显微镜；扫描电镜；原子力显微镜；衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪。

1.2 实验方法

1.2.1 鲜核桃乳液（FWE）制备工艺

FWE的制备包括研磨、乳化和灌装三个步骤。首先，将鲜核桃与水按1:8的质量比例研磨破碎，过滤后得到基础乳液（记为FWE-0%）；随后，向其中分别添加质量分数为0.1%~0.6%的MG/DG，经均质乳化后灌装，并依次标记为FWE-0.1%至FWE-0.6%，以干核桃仁为原料的对照组。干核桃乳液的制备中，干核桃经浸泡过夜预处理，其余工艺、配方及用水量均与FWE基础乳液保持完全一致，所得样品记为DWE。

1.2.2 核桃原乳的理化指标

FWE与DWE原乳样品的蛋白质采用Lowry法测定，脂肪含量参照酸水解法测定，结果以g/100 mL表示；pH使用pH计于室温下测定。蛋白质组成通过SDS-PAGE进行分析：FWE与DWE样品分别与缓冲液混合，沸水浴变性5 min，取10 μL于4%~20%梯度凝胶，在120 V恒压条件下电泳约90 min，随后经考马斯亮蓝染色并脱色，最后使用凝胶成像系统采集并分析图谱。

脂肪酸组成采用气相色谱分析：向适量FWE与DWE中加入4 mL氯仿，涡旋混匀后加入生理盐水，离心分离并收集有机相；经二氯甲烷萃取、氮吹浓缩后，所得残渣与2 mL 5%硫酸-甲醇溶液在80 ℃条件下衍生化2 h。反应液经正己烷-水溶液萃取净化，氮吹干燥后以异辛烷复溶。最终采用配备CP-Sil 88色谱柱的气相色谱进行分析，分流比为10:1，载气流速1.0 mL/min。质谱进样口温度260 ℃，四级杆温度150 ℃，扫描方式为单离子监测，质量扫描范围为m/z 30~550。

热稳定性分析采用热重分析仪，取10.0 mg FWE和DWE冻干粉末置于敞口铂金坩埚中，在20 mL/s氮气流速下，以10 ℃/min速率从30 ℃程序升温至600 ℃，记录质量随炉温的变化曲线。

1.2.3 鲜核桃乳液的ζ电位、粒径及稳定性测定

粒径使用Mastersizer 3000测定，FWE经水稀释后于25 ℃下检测，设定蛋白质与水的折射率分别为1.46和1.33；ζ电位使用电位仪测定，FWE经水稀释100倍后重复测定3次。稳定性使用稳定性分析仪于25 ℃下通过乳液透光率进行评估，转速4000 r/min，时间15 min。

1.2.4 鲜核桃乳液的流变学与界面特性表征

1.2.4.1 流变学特性分析

采用流变仪对FWE进行测试。使用40 mm平行板夹具，设置板间距1 mm，实验全程恒温25 ℃。稳态流动分析中，剪切速率从0.1 s⁻¹对数递增至100 s⁻¹获取流动曲线，并通过Cross模型拟合：

η = η∞ + (η₀ − η∞) / [1 + (λ·γ̇)^m]

式中：η为表观粘度，η₀为零剪切粘度，η∞为无穷剪切粘度，λ为特征松弛时间，γ̇为剪切速率，m为无量纲指数。

1.2.4.2 基于斯托克斯定律的乳液沉降稳定性分析

斯托克斯定律描述了刚性球体在粘性流体中因重力作用而产生的匀速沉降速度，其表达式为：

v = 2g(ρp − ρf)r² / (9η)

式中：v为液滴的沉降速度，g为重力加速度，ρp为分散相密度，ρf为连续相密度，r为液滴半径，η为连续相粘度。

基于斯托克斯定律，乳液的相对沉降稳定性通过计算理论沉降速率进行评估。液滴半径由体积平均粒径D[4,3]换算，体系粘度η采用零剪切粘度η₀，g、ρp与ρf均可视为定值。沉降速率v的计算公式如下：

v = K · D[4,3]² / η₀

式中：K为常数，D[4,3]为乳液粒径，η₀为零剪切下的粘度。

该比值可作为评估其动力学稳定性的理论指标。