啤酒糟是啤酒酿造过程中麦汁提取后的主要固体废弃物，是一种尚未被充分利用的资源，具有升级回收为功能性食品材料的潜力。新兴绿色技术如超声处理可改变植物基材料的结构与界面特性，从而增强其在复杂食品体系中的功能。本研究以全颗粒啤酒糟作为可持续Pickering乳液稳定剂，重点探讨其结构-功能关系。研究人员对啤酒糟粉的化学组成进行了表征，并制备了未处理（BSG）和超声处理（BSG-S）的水分散液，分别测定了粒径、ζ电位、可溶性蛋白含量及微观结构。采用质量浓度为5%、7%和9%（w/v）的BSG或BSG-S制备粗油包水Pickering乳液。结果表明，超声处理显著改变了啤酒糟的理化特性，减小了粒径、提高了表面电荷绝对值并增加了可溶性蛋白释放量，从而增强了界面功能。BSG-S稳定的乳液液滴更小且分布更均匀，液滴尺寸随稳定剂浓度增加而下降，乳析指数更低，并在24小时内保持物理稳定。流变学测试显示乳液呈剪切稀化行为，高浓度下黏度增加，有助于乳液结构化。该研究证明，仅经低强度加工的啤酒糟可作为低成本、升级回收的高效Pickering稳定剂，为可持续食品材料开发与循环经济实践提供了可行途径。
研究背景方面，啤酒糟是啤酒酿造麦汁提取后的主要副产物，占酿造总固体废弃物的约85%，全球年产量超过3000万吨。传统利用方式包括饲料、沼气及肥料，但存在资源浪费与环境风险。在循环经济背景下，将其转化为高附加值产品可减少环境负担并降低碳足迹。啤酒糟富含纤维素、非纤维素多糖、木质素及蛋白质（约占总固形物的30%-50%纤维与15%-30%蛋白质），还含有多酚、水解蛋白和阿拉伯木聚糖等活性成分。然而，现有组分分离纯化方法通常涉及强化学试剂或热加工，产率低且环境影响大。超声处理作为一种绿色技术，可促进细胞破裂、提高生物活性物质释放并改善界面活性，因此有望在不进行精细分离的情况下直接利用啤酒糟稳定Pickering乳液。此类乳液在饮料、乳制品、调味品、营养强化体系及食品包装中具有广泛应用前景。
关键技术方法上，研究人员采集阿根廷罗萨里奥当地啤酒厂的啤酒糟样品，烘干后粉碎过筛获得粒度小于240 μm的啤酒糟粉，并测定其化学组成。随后配制质量浓度10%（w/v）的水分散液，其中一组不经超声处理（BSG），另一组在振幅50%条件下超声处理10分钟（BSG-S）。对两种分散液的ζ电位、粒径、可溶性蛋白含量及微观形态进行表征。乳液制备采用高速剪切均质法，将高油酸葵花籽油（50% v/v）加入含不同浓度BSG或BSG-S的稳定剂溶液中，形成油包水型Pickering乳液。稳定性通过显微液滴尺寸分析、乳析指数测定及旋转流变仪测试进行评估。
研究结果分为以下几个部分。
化学组成分析显示啤酒糟水分低于10%，蛋白质约18%，脂肪约6.3%，总膳食纤维约38%，碳水化合物约28%。这一组成表明其兼具高蛋白与高纤维特性，适合作为乳化稳定剂原料。
分散液表征结果显示超声处理显著提升了ζ电位绝对值（从-3.7 mV增至-43 mV）、降低了粒径并增加了可溶性蛋白含量（从0.87 g/L增至3.9 g/L），光学显微镜图像证实超声破坏了粗纤维聚集体，形成更均匀的细颗粒。
乳液液滴尺寸方面，BSG-S稳定的乳液液滴明显小于BSG，且随着BSG-S浓度升高，液滴尺寸进一步下降并分布更均匀，这与更多颗粒吸附于油水界面并形成致密覆盖层有关。
乳析指数测试表明，BSG乳液在15分钟内即发生相分离，而BSG-S乳液在24小时内无乳析现象，之后乳析指数缓慢上升，高浓度（≥7%）时稳定性更佳。
流变特性分析显示所有BSG-S乳液均为剪切稀化的非牛顿流体，Carreau模型拟合表明，随着浓度升高，一致性指数k显著增加，流动行为指数n下降，说明体系形成了更强的颗粒-液滴网络结构。振荡频率扫描显示储能模量G′高于损耗模量G″，且在低频区弹性占主导，高浓度下弹性特征更为显著。
讨论与结论部分指出，超声处理通过改变啤酒糟颗粒的粒径、表面电荷及可溶性蛋白释放量，显著提升了其作为Pickering稳定剂的性能。BSG-S稳定的乳液液滴更小、分布更均匀，且在24小时内保持物理稳定，其乳析延迟效果优于许多基于单一提取成分的体系。流变学结果证实高浓度BSG-S乳液形成更强的黏弹网络，从而抑制液滴迁移与合并。与多数依赖分离提取成分的研究不同，本研究直接使用全颗粒啤酒糟并辅以低强度超声处理，实现了低成本、可持续的食品级Pickering乳液稳定剂开发，为酿酒废弃物的高值化利用提供了可行路径，并拓展了其在食品、化妆品及医药领域的应用潜力。
