基于酪蛋白寡肽的W_(1)/O/W_(2)双重乳液体系构建及体外模拟消化特性研究

酪蛋白寡肽的生理活性取决于其活性物质在胃肠道消化过程中的稳定性。实验以酪蛋白寡肽为芯材,营养较丰富的亲脂性乳化剂磷脂作为外水相(W_(1)/O),亲水性乳化剂磷酸酯双淀粉作为外水相W_(2),制备W_(1)/O/W_(2)双重乳液体系,探究乳化条件(高压均质和高压微射流)对双重乳液体系稳定性的影响。并通过体外模拟消化实验探究其在胃肠中的变化,分析消化过程寡肽缓释特性。结果表明,25 MPa压力下乳液的稳定性较好,包封率为95.5%。双重乳液体系能够抵抗胃酶及较低的pH环境,酪蛋白寡肽的包封率>70%。在胰酶作用下随消化时间增加,该体系游离脂肪酸的释放量增加,酪蛋白寡肽的包封率降低,达到酪蛋白寡肽的缓释。

负载姜黄素/花色苷的木薯淀粉基W_(1)/O/W_(2)型Pickering双重乳液的制备及性质

以木薯纳米淀粉、木薯醋酸酯变性淀粉为颗粒乳化剂制备食品级W 1/O/W 2型Pickering双重乳液,分别于内层水相、油相对姜黄素与花色苷进行负载。考察不同木薯醋酸酯变性淀粉质量分数对双重乳液显微形态、粒径、Zeta电位、负载率及贮藏稳定性的影响,并分析其在体外消化过程的控释性能。结果表明,木薯醋酸酯变性淀粉质量分数为6%时,乳液综合性能最好。此时,乳滴分布均匀,呈“三相两膜”结构,粒径为3.65μm,Zeta电位为-14.50 mV,姜黄素、花色苷的负载率达到95.23%、93.00%,4、25、40℃时贮藏20 d均未出现明显分层;经模拟消化后乳液中姜黄素、花色苷保留率为41.59%、76.29%,与游离姜黄素、花色苷相比,二者生物利用率分别提高了约4倍、3倍。证实了木薯淀粉基双重乳液能实现在模拟消化系统中对活性物质的保护,并能有效提升其生物利用率。研究结果旨在为食品工业中淀粉基功能性乳液运载体系的构建及新型食品级Pickering双重乳液的开发提供理论参考。

渗透诱导结构演化的微流控双重乳液为模板合成聚合物微颗粒的研究

利用渗透压诱导的水分子跨界面传质过程实现了双重乳液尺寸和结构的调控,并将可控演化的双重乳液液滴作为模板,可控制得到中空结构、孔壳结构等多种结构的功能微颗粒。利用微流控技术产生均一尺寸的双重乳液,通过在双重乳液内部液滴和外部水相中采用不同盐浓度来构建渗透压差,使得双重乳液在渗透压差驱动下经水分子跨界面传质发生收缩/膨胀过程,实现对双重乳液尺寸结构的演化和调控,推导了其在演化平衡时内部水滴尺寸的计算公式。利用不同演化阶段的双重乳液为模板,成功制得了具有中空结构和孔壳结构且壳层具有多孔结构的聚合物微颗粒。该研究为新型聚合物微颗粒的设计和可控构建提供一种有效策略。

碱热改性米渣谷蛋白对W/O/W型双重乳液稳定性的影响

目的:实现米渣谷蛋白在乳浊体系中的应用。方法:选取碱热改性米渣谷蛋白和span80,采用一步乳化法制备W/O/W型双重乳液,并考察蛋白浓度对双重乳液稳定性的影响。结果:当蛋白质量分数从0.5%升高至2.5%时,乳液大粒径峰消失,显微结构中液滴的双重结构增强,表观黏度及黏弹性提高,离心稳定性和贮藏稳定性增强。当蛋白质量分数为2.5%时,离心后乳清析出指数从37.21%降至10.56%,分层时间从6 h延长至96 h。蛋白质与span80形成复合膜共同稳定油水界面,形成中间态液滴,当界面蛋白足以形成刚性界面膜时,液滴从中间态转为稳定的双重结构;当蛋白质量分数为3.0%时,双重乳液发生絮凝使大粒径峰重新出现,稳定性下降,离心后乳清析出指数为16.48%,制备后96 h左右分层,过剩的蛋白质一部分参与内相液滴的构建,另一部分单独形成O/W型液滴吸附于大体积液滴外侧。结论:一步乳化法下,蛋白质量分数为2.5%时,可制得稳定双重乳液。

双重乳液固化速率对PAMS微球球形度的影响

为实现对制备聚-α-甲基苯乙烯(PAMS)空心微球的乳液微封装过程中双重乳液固化速率的调控,实验测量了不同固化工艺条件下双重乳液中油相有机溶剂氟苯向外水相的扩散速率,研究了双重乳液固化速率对最终PAMS微球球形度的影响。结果表明,改变外水相中的氟苯浓度可以控制油相溶剂氟苯向外水相扩散的速率,从而改变双重乳液的固化速率。在双重乳液固化过程的关键阶段,通过降低氟苯扩散速率来延缓双重乳液的固化速率是提高最终PAMS微球球形度的有效途径。通过优化双重乳液的固化速率,单批次PAMS微球中球形偏离度值低于1μm的微球比例从1.9%提高到30.4%。

水/油/水双重乳液内、外水相间作用能分析

通过考察范德华力和静电作用力两个主要因素,建立了一个用以计算双重乳液内、外水相间相互作用能的数学模型。利用此模型,首先计算分析了无吸附层和存在单吸附层时相互作用能的变化趋势,并重点考察了存在两个不同吸附层时此相互作用能的变化。发现在一定的静电作用条件下,随着两个界面间的间距(D)不同,内外水相间的相互作用也有所不同:(1)当D较大时,如果油相的Hamaker常数(AM-M)介于内、外水相的Hamaker常数(AP-P和AC-C)之间,则内外水相间的相互作用始终为微弱的排斥力;否则为微弱的吸引力。(2)当D很小时,如果AM-M介于内、外两个吸附层的Hamaker常数(AA1-A1和AA2-A2)之间,则内外水相间的相互作用表现为较强的排斥力,有利于系统的稳定;否则为吸引力,不利于系统的稳定。

规整双重乳液的微流体数字化制备原理实验

提出了一种基于微流体数字化技术的规整分散的(O1/W/O2)型双重乳液制备方法.通过对微喷嘴施加小幅可控的脉冲惯性力,完成对一次水包油(O1/W)型乳状液的小份分割、数字化传输及喷射.使用该方法制备了芝麻油-海藻酸钠水溶液-液体石蜡的(O1/W/O2)型双重乳液.制备过程中,每个驱动脉冲喷射出一颗双重乳化液液滴.制备的节拍既可以是连续的,也可以是编码的,还可以对二次乳液颗粒进行规整的阵列排布,因此制备过程具备数字化量可控的特征.所制备的二次乳液颗粒粒径分布窄,使用类似的过程可以制备以海藻酸钠为壁材包埋芝麻油的食品用微胶囊.

利用双重乳液法制备蜂窝状聚砜空心微球

通过W/O/W型双重乳液法制备蜂窝状聚砜(PSF)空心微球。研究了油相表面活性剂的类型、油水比及准备温度的影响。结果表明,油相表面活性剂的类型是决定PSF微球形貌的主要因素;第二次乳化的油水比影响微球的形成;准备温度能有效地控制微球表面孔的多少。

剪切流场中双重乳液稳态形变

建立了不可压缩双重乳液界面行为的理论模型,并可视化实验验证了所建立模型的正确性.基于所建立的理论模型,数值模拟研究了剪切流场中双重乳液的形变机理,探讨了内外液滴半径比及各相工质黏度对其形变特性的影响规律.研究结果表明:在剪切流场中,双重乳液的稳态形变程度随着毛细数的增大而加剧,且内液滴抗形变能力比外液滴更强;随着内外液滴半径比的增大,双重乳液内外液滴间相互作用增强,导致内液滴形变程度增大,同时内液滴抗形变效应逐渐凸显,造成外液滴形变程度减小;双重乳液自身黏性是液滴形变的一种阻力,随着内、外液滴黏度的升高,双重乳液整体形变程度均减小,并且乳液外液滴相黏度变化对双重乳液稳态形变程度的影响更为明显.

延缓交联用双重乳液交联剂研究

针对常规驱油用有机铬弱凝胶交联体系成胶时间过快的问题,利用乳化破乳机理,通过物理和化学手段,将有机铬交联剂、HPAM等驱油用化学试剂乳化分散到由油和水加表面活性剂形成的双重乳液中。在地面配制后注入地层,达到破乳时间后,交联体系成胶从而达到延缓交联的目的。

双重乳液液滴在剪切流场中变形的数值模拟

制备高质量的大尺度聚α-甲基苯乙烯微球是激光惯性约束聚变靶丸的关键技术之一。研究了以旋转蒸发的流场为基础,简化为套筒旋转生成典型的剪切流场所生成外水相流场条件下油相/内水相复合液滴的运动、变形特性。结果表明:乳液液滴的形变主要受黏性剪切力和表面张力的作用。在相同条件下,乳液液滴内部的变形程度要小于液滴整体的变形程度。在相同的剪切力条件下,复合液滴毛细数Cawh随界面表面张力的减小而增大,液滴的变形程度随着Cawh数的增大而加剧。因此,表面张力是微球维持球形度的主要动力。当增加剪切率使得Cawh和复合液滴雷诺数Rewh达到0.22时,液滴发生断裂。

水/油/水双重乳液系统内的水传递机理

利用毛细显微摄像技术直观、实时地研究了水/油/水双重乳液系统在不同油膜厚度情况下的水传递过程并测得了水传递速率.根据实验观察提出了一种新的水传递机理,即水以自发乳化的方式传递.控制水传递速率的传递机理因为油膜厚度的不同而变化:当油膜厚度很小时,内、外水相处于相互接触位置,水主要通过表面活性剂水化的方式传递,且速率很大;当油膜厚度比较大时,内、外水相不接触,水主要通过自发乳化和形成反胶束的方式传递,速率相对较低.另外,研究还排除了水分子直接通过由于油膜厚度波动形成的表面活性剂薄层来传递的机理.

双重乳液/溶剂蒸发法制备超声造影微泡

通过水包油包水(W1/O/W2)双重乳液的油相溶剂蒸发过程,制备了聚左旋乳酸(PLLA)微泡,结合扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(LCSM)和粒度分析(PSA)等表征手段,研究了外水相乳化剂的种类、浓度、两次乳化的水油比、均质机转速等参数对微泡性能的影响.研究结果表明,聚乙烯醇(PVA)是该体系外水相有效的乳化剂;通过调节PVA水溶液的浓度或第二次乳化时均质机转速,能有效地控制微泡的平均粒径(1～10μm);第一次乳化的水油比是微泡空心率的重要影响因素.对微泡负压充气后,进行体外超声显影检测,证明该微泡具有较好的超声造影增强效果.

双重乳液的微流控制备进展

双重乳液是一种离散相液滴中还包裹着更小的液滴的高度结构化流体,单分散的在食品、化工、医疗等领域有着广泛的应用。微流控技术作为一门研究微尺度流体的新兴技术,已经成为制备优质双重乳液的首选。本文对被动式微流控技术进行了系统地综述,介绍了协流式、交叉流式、流动聚焦式微通道的结构及其乳化机理,展望了该项技术在微液滴制备方面的发展前景。在学科交叉应用的背景下,通过对微流控装置的改进与升级,可以克服常见微流控方法出现的双乳液生产效率低,不具备超薄壁结构等问题。此外,本文还讨论了微流控技术背景下双重乳液流型演化研究的进展,提出可以通过单乳液的研究基础,联系和发展双重乳液流型演化的完备理论体系。

一步法制备大豆不溶性肽-壳聚糖复合颗粒稳定的Pickering双重乳液及其表征

该研究探讨了大豆分离蛋白(SPI)酶解产生的水不溶性肽聚集体(SWIP)经过超声处理后与壳聚糖(CS)进行复合,所制备的复合胶体颗粒(SWIP-CS)作为乳化剂通过简单的一步均质法制备得到W/O/W型Pickering双重乳液,进一步研究了不同壳聚糖浓度与pH值对乳液外观、粒径、微观结构及流变特性的影响。结果表明,大豆水不溶性肽聚集体与壳聚糖之间通过氢键相互作用。在pH为3.0、3.8、4.0和5.0时,壳聚糖浓度为0.125%、0.25%和0.5%及油相分数50%时均能够制备稳定的Pickering双重乳液。壳聚糖浓度的增加使得乳液的粒径有着显著性的降低(30.6~23.9μm),且较高浓度(0.5%)时能够改善双重乳液的稳定性与凝胶特性。而随着pH从3.0增加到5.0,双重乳液液滴内部的小液滴数量逐渐减少,其稳定性与凝胶特性也在相应的降低。本研究为制备双重乳液提供了一种简便有效的策略,对于食品工业、化妆品与医药领域上的应用具有重要意义。

双重乳液的制备及应用研究进展

文章介绍了液滴微流控、膜乳化和同轴电喷雾等方法制备双重乳液的最新研究成果,对比分析了各种方法的优缺点;指出了微流控制备双重乳液工业化的局限性及相关研究;并综述了双重乳液在食品、化妆品和生物医药等领域的一些最新研究成果,展望了双重乳液应用的优势和前景。

食品级W/O/W双重乳液的稳定性及应用研究进展

双重乳液(double emulsion,DE)是指乳液液滴中包含着更小乳液的体系,主要应用于负载功能性成分。DE通常包括三个互不相溶的相和两个油水界面,目前主要制备方法有机械搅拌、高压均质和膜乳化法。本文综述了W/O/W DE的失稳机制和改善DE稳定性的手段、在食品工业及在食品体系中的具体应用。食品级DE负载功能性成分可以起到保护、控释及强化作用。然而,较差的稳定性、高能耗的制备方法和价格昂贵的天然乳化剂阻碍了食品级DE的商业化应用。本文旨在为了解食品级DE失稳机制,提高其稳定性以及在食品体系中的具体应用提供参考,扩大其在食品领域的应用范围。作为一种新兴的乳液体系,DE在食品领域具有广阔的应用前景。

Y型微通道内双重乳液流动破裂机理

基于体积分数法建立了Y型微通道中双重乳液流动非稳态理论模型,数值模拟研究了Y型微通道内双重乳液破裂情况,详细分析了双重乳液流经Y型微通道时的流场信息以及双重乳液形变参数演化特性,定量地给出了双重乳液流动破裂的驱动以及阻碍作用,揭示了双重乳液破裂流型的内在机理.研究结果表明:流经Y型微通道时,双重乳液受上游压力驱动产生形变,形变过程中乳液两端界面张力差阻碍双重乳液形变破裂,两者正相关;隧道的出现将减缓双重乳液外液滴颈部收缩速率以及沿流向拉伸的速率,并减缓了内液滴沿流向拉伸的速率,其对于内液滴颈部收缩速率影响不大;隧道破裂和不破裂工况临界线可以采用幂律关系式l~*=βCa^b进行预测,隧道破裂和阻塞破裂工况临界线可以采用线性关系l~*=α描述;与单乳液运动相图相比,双重乳液运动相图各工况的分界线关系式系数α和β均相应增大.

一步法构建大豆蛋白双重乳液及其性质研究

本研究发现在中性条件下可以利用酸热处理的大豆分离蛋白(SPI)并通过简单的一步均质法制备得到W/O/W双重乳液,进一步研究了不同酸热处理时间对SPI在中性条件下的溶解度及其乳液性质(如乳析率、粒度)的变化。结果表明,不同时间的酸热处理会导致SPI在中性条件下的溶解度出现不同程度的下降(未加热SPI高达78.60%,酸热处理SPI为36.02%~53.29%),可能是由于形成了不溶性的蛋白纤维聚集体,维系这些不溶聚集体的主要作用力是氢键和二硫键。酸热处理可以显著改善SPI稳定的乳液的乳析稳定性,且长时间的酸热处理效果更佳(如未加热SPI,38.70%;酸热处理2~6 h,34.90%~36.50%;酸热处理12~20 h,17.50%~19.70%),但是酸热处理会导致乳滴粒度增大(如未加热SPI,24.63μm;酸热处理SPI,28.12~33.97μm)。增大乳液体系中的油含量也可以明显降低乳液的乳析率和粒度,随着油含量从20%增加到60%,乳析率从76.20%下降到3.30%,粒度从28.23μm减小到19.06μm。本研究结果为制备性质可控的双重乳液提供了新方法。

双重乳液法制备环氧树脂中空微球及其性能

利用W 1/O/W 2双重乳液法制备环氧树脂中空微球。研究了内水相(W 1)质量分数、外水相(W 2)温度及环氧预聚合时间等重要工艺参数对环氧树脂中空微球形貌的影响。通过扫描电子显微镜、激光粒度测试、红外光谱和热失重分析对环氧树脂中空微球进行了表征。结果表明:制备的环氧树脂中空微球具有较好的中空结构,其粒径约20μm,壁厚约5μm;粒径分布范围为10~100μm,体积加权平均粒径为35.7μm;红外光谱结果表明所制备的环氧树脂中空微球固化较完全;热失重结果表明环氧树脂中空微球的热分解起始温度为316℃,质量保存率为15%。