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。

木薯纳米淀粉Pickering乳液的制备及其稳定性研究

以木薯纳米淀粉稳定Pickering乳液,以乳析指数、贮藏稳定性、粒径分布及流变特性作为指标,考察纳米淀粉添加量、离子强度、温度、pH对乳液性质的影响。结果表明,纳米淀粉添加量7.5%时,乳液综合性质最佳,液滴大小分布较均匀,室温贮藏30 d无分层现象,粒径最小,为115.30 nm;表观黏度、储能模量、损耗模量最大,表现为凝胶特性。此条件下,乳液具有较强的盐离子抵抗力,最适贮藏温度为25~70℃、pH为2.00~6.00。

月桂酸淀粉酯Pickering乳液的制备及负载姜黄素

以大米淀粉为原料,月桂酸(lauric acid,LA)为酯化剂,通过微波辅助合成月桂酸淀粉酯(lauric acid starch ester,LAS),并对LAS的理化性质进行表征。以LAS颗粒为乳化剂制备Pickering乳液,研究乳液的乳化稳定性。以姜黄素为模型功能物质,研究LAS制备的乳液对姜黄素的负载以及姜黄素Pickering乳液的抗氧化特性和体外消化特性。结果表明:取代度不同,LAS粒径不同,LAS的三相接触角接近90°,表现出比原淀粉更强的疏水性。Pickering乳液稳定性试验结果表明,LAS可形成稳定的Pickering乳液,15 d后仍保持较好的稳定性。制备姜黄素Pickering乳液,姜黄素包埋率达68.00%,DPPH自由基和ABTS+自由基清除率均随着乳液添加量的增加而增加,表明乳液抗氧化性提高。体外消化试验表明,LAS制备的Pickering乳液在胃肠液中均会缓慢释放姜黄素。

淀粉脂质复合体的构建及其Pickering乳液性能表征

采用干法制备月桂酸、单月桂酸甘油酯、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯的淀粉脂质复合体,并通过复合率、溶解率、膨胀力、碘吸收曲线、红外光谱、拉曼光谱、乳化性等对淀粉脂质复合体的性能进行表征。结果表明:4种淀粉脂质复合体的复合率随着脂肪酸碳链的增长而增大;溶解率和膨胀力总体上随着温度的升高逐渐变大,但随着碳原子数的增加而减小。碘吸收特性、红外光谱和拉曼光谱结果表明,随着碳原子数的增多,V型结晶淀粉与脂肪酸复合的效果越好。此外,利用质量浓度为8 g/L的淀粉脂质复合体制备的乳液具有较稳定的乳化状态。试验表明,淀粉脂质复合体在Pickering乳液中具有较大的应用潜力。

高性能生物基Pickering改性沥青乳液的研究应用

沥青通过特定的聚合物改性后兼具自愈合性、非极性等性能,在建筑、道路等领域大量应用,但是高性能改性沥青较难乳化且乳液极不稳定。随着社会双碳目标的深度推进,传统的沥青乳化技术以及材料性能已经无法满足高质量发展需要。本研究在不改变现有乳化工艺基础上,采用生物基乳化增强剂MY提升了阳离子乳化剂性能,并制备了具备优异的机械、化学和贮存稳定性,同时还具备破乳可控的高性能Pickering改性沥青乳液,在国内外各类工程气候场景应用方面取得较好效果,有巨大的发展前景。

辛烯基琥珀酸玉米淀粉酯的盐酸水解及其Pickering乳液的稳定性

为探究辛烯基琥珀酸淀粉酯疏水基团和淀粉粒径对Pickering乳液稳定性的影响,使用1 mol/L盐酸对辛烯基琥珀酸玉米淀粉酯(octenyl succinate anhydride corn starch, OSACS)进行水解处理,得到不同水解程度的样品并将其制成Pickering乳液,利用扫描电子显微镜、激光粒度仪、傅里叶红外光谱分析仪、差示扫描量热仪、显微镜、流变仪等分析盐酸水解前后淀粉颗粒的理化性质及乳液的性质。结果表明:随着酸水解时间的增加,OSACS的取代度由0.020 3减小至检测不出,糊化温度逐渐降低,平均粒径由18.09μm减小至6.22μm,结晶度从19.98%增加至25.91%;取代度为0.020 3的OSACS能够形成液滴尺寸较小的稳定乳液,乳液的流变学特性表明所有乳液均具有剪切稀化的性质,未经盐酸水解的OSACS颗粒形成乳液的储能模量高于盐酸水解处理后的淀粉颗粒所形成乳液的。微米级粒径的变化范围内,粒度的减小并未对Pickering乳液的稳定性产生显著影响,辛烯基琥珀酸基团在Pickering乳液的稳定性中起到了主导作用。

OSA淀粉-壳聚糖复合基Pickering乳液的构建及其特性表征

本研究以不同取代度的辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA淀粉)为原料,将其和壳聚糖结合生成复合物,并研究了取代度对复合物官能团变化和疏水性的影响。利用复合物构建了油相体积分数分别为20%、50%、80%的OSA淀粉-壳聚糖复合基Pickering乳液,探究了不同取代度与油相体积对乳液稳定性的影响。结果表明,随着OSA淀粉取代度的提高,复合物的疏水性显著增加。当辛烯基琥珀酸酐(OSA)的添加量为2%(w/w,以淀粉干物质计),复合物的三相接触角接近90°,具有较理想的湿润性。当取代度或油相体积分数提高时,乳液粒径也随之增大,液滴分布更加均匀致密,乳液状态也更加趋向于固态;并且,油相体积分数对乳液的影响更为突出。当OSA淀粉取代度为0.00895、乳液油相体积分数为80%时,乳液的平均粒径为27.4±1.4μm,呈现良好的凝胶网络结构,在-4℃下储藏30 d后乳析指数为0,具有较高的离子稳定性和热稳定性。本研究在OSA淀粉-多糖复合基Pickering乳液的构建参数选定方面作了进一步的探索,有望推动该乳液的开发与应用。

辛烯基琥珀酸酐改性淀粉稳定Pickering乳液的研究进展

由于Pickering乳液具有良好的稳定性以及对环境友好,近些年来引起人们的广泛关注。随着Pickering乳液在食品工业中的应用逐渐增多,大量的食品级颗粒稳定剂被设计并应用于Pickering乳液的稳定。辛烯基琥珀酸淀粉酯(Octenyl succinic anhydride starch,OSAS)因其优良的乳化特性广泛应用于稳定Pickering乳液。总结了OSAS的淀粉源、取代度、颗粒尺寸以及油水比对Pickering乳液的影响,并且综述了OSAS与其他功能性物质结合所稳定乳液的研究进展,为OSAS稳定Pickering乳液的应用提供一定的理论参考。

茶多酚-淀粉纳米颗粒稳定Pickering乳液的特性

在蜡质玉米淀粉糊化过程中添加茶多酚(tea polyphenols,TP),并采用乙醇沉淀法制备纳米颗粒用于稳定食品级Pickering乳液。通过考察添加TP后淀粉纳米颗粒(starch nanoparticles,SNP)的结构性质、颗粒性质和乳化特性,探究其对Pickering乳液物理稳定性和氧化稳定性的影响。结果表明,TP与淀粉的羟基通过氢键发生相互作用;添加TP导致SNP的粒径由187.00 nm增加至233.80 nm,接触角由53.41°增加至80.60°,Zeta电位绝对值由|-17.20|mV增加至|-22.10|mV;利用TP-SNP稳定的Pickering乳液形成了大量的小乳滴;通过激光共聚焦扫描显微镜观察发现,TP-SNP能吸附在油水界面,形成一层物理屏障,抑制油滴聚结;通过检测Pickering乳液在15 d贮藏期油脂氧化产物的生成量,发现TP-SNP具有延缓乳液油脂氧化的作用,说明TP-SNP可以作为一种具有抗氧化功能的食品级颗粒乳化剂稳定Pickering乳液。

基于Pickering乳液的油基钻井液

Pickering乳液通过颗粒在油水界面吸附,形成稳定界面膜防止水滴聚并,能够提高油基钻井液的稳定性。然而,关于Pickering乳液油基钻井液的研究,忽略了油相中水滴和无机亲水颗粒间相互作用,均未考虑配浆时加入的氢氧化钙、加重剂以及地层中进入的劣质固相等无机颗粒对乳液中水滴存在形式的影响。因此,向W/O型Pickering乳液中加入氢氧化钙、重晶石和不同水化程度高岭土颗粒,通过宏观沉降实验和显微镜图像证明水滴与颗粒结合,以结合水形式存在,导致颗粒聚集;通过激光共聚焦显微镜和低温差示扫描量热对结合水进行表征。通过添加分散剂可以促进结合水颗粒的分散,提高钻井液体系的稳定性。基于W/O型Pickering乳液的油基钻井液不是油包水乳液,而是结合水颗粒在油相中适度分散的体系。此外,配制低密度油基钻井液模型体系,并调控体系的流变性能,实现低温恒流变。

基于植物基纳米纤维素Pickering乳液在递送体系中的应用研究进展

许多生物活性成分因其化学性质不稳定而降低了其生物利用度和功效。植物基纳米纤维素颗粒以其生物相容性、可再生性和经济性等特点在新型Pickering乳液的配方中表现出优异性能,且能作为包封和递送体系提高生物活性成分的稳定性和生物利用度。文章归纳总结了植物基纳米纤维素来源、分类和常用的制备方法,纳米纤维素稳定的食品级Pickering乳液类型及其作为递送体系对生物活性成分的包封和控制释放等方面的最新研究进展,根据纳米纤维素乳液在食品基质中的安全问题,提出今后需进一步完善纳米纤维素在体内的毒性研究,利用体内模型深入探讨纳米纤维素对结肠微生物区系和整体肠道健康的影响,开展纳米纤维素乳液对生物活性成分的释放机制,以及功能性乳液与真实食物系统的相容性和功效等理论与应用研究,为纤维素资源在食品领域中的应用提供参考。

OSA淀粉调节玉米醇溶蛋白颗粒的界面性质及其Pickering乳液稳定性分析

为提高其固体颗粒稳定Pickering乳液的能力,以辛烯基琥珀酸淀粉酯(octenyl succinic anhydride-modified starch,OSA淀粉)修饰玉米醇溶蛋白(Zein),通过反溶剂沉淀法制备Zein-OSA淀粉复合颗粒,探究Zein与OSA淀粉之间的相互作用以及复合颗粒的粒径和结构,并探究两者的质量比对Pickering乳液的粒径分布、贮存稳定性、pH值稳定性以及流变学性质的影响。结果表明OSA淀粉可以通过静电相互作用、氢键作用和疏水相互作用对Zein进行非共价修饰,改变Zein的二级结构组成,并提高其亲水性;当Zein与OSA淀粉质量比为1∶3时,复合颗粒具有最小的平均粒径(163.3 nm)和多分散性指数(0.177),且在该质量比条件下的复合颗粒接触角为87.4°,具有接近中性的润湿性,更适用于稳定Pickering乳液;同时,质量比为1∶3的复合颗粒稳定的Pickering乳液具有最小的粒径分布和最高的储存模量、损耗模量以及表观黏度,表明OSA淀粉的特异性修饰可以调节Zein复合颗粒及其Pickering乳液的界面性质。上述研究表明通过对Zein的界面修饰可以改善其固体颗粒和Pickering乳液的稳定性。本研究为进一步拓展Zein在乳液体系中的综合利用,提供了理论支撑。

木薯淀粉硬脂酸复合纳米颗粒的表征及其Pickering乳液稳定性分析

为研究木薯淀粉脂肪酸复合物用于稳定Pickering乳液的可行性,利用支链淀粉含量为78.65%的木薯淀粉溶液在95℃与硬脂酸复合,通过醇沉制备了复合指数分别为2.74%、9.17%、27.66%的复合纳米颗粒。通过扫描电镜可观察到3种复合物均呈现不规则的似球形形貌,激光粒度分析平均粒径分别为315.35、348.19、427.60 nm。3种复合纳米颗粒均在X射线衍射13°、21°处有V型结晶的特征峰,结晶含量随复合指数增大而增加。其去卷曲红外光谱在1 047、1 022、995 cm^(-1)表现出短程有序性变化趋势。复合指数最高的颗粒接触角达到60.30°。3种复合纳米颗粒均能使Pickering乳液稳定7 d以上,而淀粉纳米颗粒乳液稳定不足2 d。复合指数为27.66%的复合纳米颗粒比复合指数2.74%、9.17%的颗粒能更好地稳定乳液。添加量为0.1 g/100 mL以上的复合指数为27.66%的颗粒可以使油水比1∶9(V/V)形成乳液。当添加量增加至7 g/100 mL时,乳液放置60 d后没有发生乳析、相分离现象,液滴分布也没有发生显著变化。乳液能够稳定在pH 5.6~9.0之间,能够抵抗0.01~0.1 mol/L NaCl离子强度的影响,加热到80℃仍然呈现出较好的乳液形态。木薯淀粉硬脂酸复合纳米颗粒具有稳定Pickering乳液的潜在能力。

离心法制备小麦醇溶蛋白/淀粉胶体颗粒稳定高内相Pickering乳液的性质及应用

可食用胶体颗粒稳定的水包油高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPEs)在食品领域有着广泛的应用。通过反溶剂法制备小麦醇溶蛋白/糊化淀粉胶体颗粒(gliadin/gelatinized starch colloidal particles,G/SCPs),研究G/SCPs的性质,并通过离心法制备G/SCPs稳定的HIPEs。结果表明,糊化淀粉的加入使小麦醇溶蛋白的Zeta电位绝对值增加、荧光强度下降、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)的特征峰发生蓝移,说明G/SCPs形成的过程中糊化淀粉成功包裹住小麦醇溶蛋白。研究离心力对乳液内相比例的影响,结果发现,在12000×g离心力下处理G/SCPs稳定的预乳液获得油相分数高达75%的HIPEs。制得的HIPEs表现出剪切稀化的性质,在高温(95℃)、极端p H值和较高离子强度下具有较高的稳定性和贮存稳定性。同时,HIPEs可作为可食用三维(three dimension,3D)打印材料,高分辨率地还原3D打印选定的形状。

羟乙基纤维素/纳米纤维素稳定的Pickering乳液及其流变特性研究

以纤维素粉(α-Cellulose)为原料,通过酸水解法制备得到纳米纤维素(CNC),并对其结构和微观形貌进行了表征。选用大豆油为油相,羟乙基纤维素(HEC)/CNC复合物为乳化剂,制备得到稳定的Pickering乳液。研究CNC质量分数、油水体积比和HEC质量分数对Pickering乳液稳定性的影响,并通过流变学的手段对其进行分析。结果表明,随着HEC质量分数的增加,Pickering乳液稳定性增强。在油水体积比为8∶2,CNC质量分数为0.2%和HEC质量分数为0.4%时,乳液稳定性最强,其乳滴粒径约为20μm,稳定时长可达100天以上。与单独使用CNC稳定的Pickering乳液相比,HEC/CNC复合物稳定的Pickering乳液具有更强的稳定性和更小的液滴直径。HEC/CNC复合物稳定的Pickering乳液呈现“剪切变稀”的流变特性,即溶液中HEC质量分数增加时,乳液剪切黏度随着剪切速率的增大而降低,剪切应力则相应地增强。

辛烯基琥珀酸纳米淀粉酯颗粒的制备及其食品级Pickering乳液的特性

利用醇沉法结合辛烯基琥珀酸酐酯化反应,成功制备能够稳定食品级Pickering乳液的纳米淀粉酯颗粒.以纳米淀粉酯粒径、Zeta电位、光学和荧光显微镜观察为指标,研究颗粒添加量、pH值和离子强度对Pickering乳液稳定性的影响.结果表明,体系pH值和离子强度在一定范围内改变了纳米淀粉酯的电位值,其中在极端pH值或者高离子强度条件下,纳米淀粉酯的电位绝对值最低.研究发现,当纳米淀粉酯添加量为2.0 g/100 mL时,制备的Pickering乳液具有较强的稳定性;此外,在体系pH 6.0并且KCl浓度为0.005 mol/L条件下,Pickering乳液分散相油滴的直径最小并且分布均匀,油滴不容易发生聚结,Pickering乳液的稳定性最高.

基于氧化淀粉的新型Pickering苯丙乳液表面施胶剂的合成

以苯乙烯、丙烯酸丁酯为单体,过硫酸铵为引发剂,氧化淀粉作固体粒子乳化剂,采用无皂乳液聚合的方法来制备Pickering苯丙聚合物乳液,考察了不同含量的氧化淀粉对乳液固含量、转化率、卡伯值以及稳定性的影响,并对制备的Pickering苯丙聚合物乳液进行了粒径、红外光谱表征,当氧化淀粉的含量为2%时,制备的Pickering苯丙聚合物乳液转化率为96%,粒径为264.4nm,卡伯值为71.4g/m^2,抗水性和稳定性较好.

硬脂酸淀粉酯制备及其Pickering乳液稳定性研究

以大米淀粉为原料,采用微波辅助法制备硬脂酸淀粉酯(starch stearate ester,SSE),对硬脂酸淀粉酯及其稳定的Pickering乳液进行了表征。结果表明:随着硬脂酸(stearic acid,SA)添加量的增加,SSE的取代度先增大后减小,而酯化反应效率则先降低后增加再降低;随着水分含量的增加,SSE的取代度和酯化反应效率先升高后减低,盐酸添加量、微波反应时间和微波功率对SSE的取代度和酯化反应效率的影响与水分含量的影响相同;X射线衍射分析表明,SSE仍为A型结晶结构;随着取代度增加,SSE颗粒的三相接触角逐渐增大,在取代度为0.0317时接触角为89.6°,具有良好的油水两亲性。以SSE为乳化剂,对其构建的Pickering乳液特性进行了研究,对乳液的乳化指数、粒径和微观结构进行了分析。在SSE添加量为2.5%、油相体积为60%时,Pickering乳液的乳化指数最大,SSE取代度越高,形成的乳液液滴粒径越小、乳液越稳定;粒度分析及激光共聚焦显微镜观察表明,SSE可形成稳定水包油型Pickering乳液且乳液液滴粒径分布较窄。

辛烯基琥珀酸小米淀粉酯稳定Pickering乳液

用碱提法从小米中提取小米淀粉,用辛烯基琥珀酸酐(octenyl succinic anhydride,OSA)对提取的小米淀粉进行疏水改性,得到OSA淀粉。通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对淀粉结构进行表征,发现小米淀粉成功引入了OSA基团,改性后淀粉晶体结构未发生改变。通过测定乳液乳化指数、乳滴粒径及流变学特性分析OSA淀粉取代度、颗粒质量浓度、油相比例等因素对Pickering乳液乳化性的影响。结果表明,经过改性后的小米淀粉乳化性能得到了很大提高。乳液乳化指数随淀粉颗粒质量浓度和油相比例增大而增大,乳滴粒径随淀粉颗粒质量浓度增大而减小,随油相比例增大而增大。在高淀粉颗粒质量浓度和油相比例下乳液稳定性更好。流变学特性表明乳液可能形成了内部网络结构,具有类似于凝胶的行为。

辛烯基琥珀酸淀粉-可可精油Pickering乳液制备及稳定性研究

油脂作为可可的主要成分,高温高湿条件下易被氧化变质导致其应用受限,因此,以辛烯基琥珀酸(OSA)淀粉作为稳定可可油相的固体颗粒,超临界CO_(2)提取的可可精油(CEO)作为油相,优化Pickering乳液制备过程并研究其乳液稳定性。结果表明:CEO中主要脂肪酸有6种,当OSA淀粉质量浓度和CEO体积分数分别是250 mg/mL和5%时,Pickering乳液粒径最小,为0.587μm。通过光学显微镜、激光共聚焦显微镜以及扫描电镜发现乳液呈现小液滴聚集状态,油滴完全被淀粉包裹且界面相对光滑。稳定性实验表明,乳液在pH值5、低粒子浓度(0~0.3 mol/L)条件下相对稳定。贮藏21 d后发现,随着贮藏时间增加,5%油相体积分数下的Pickering乳液粒径由0.587μm增长至1.160μm,50~300 mg/mL淀粉质量浓度下的Pickering乳液粒径增长约1.500μm,最大粒径达2.760μm。研究表明,OSA淀粉-可可精油Pickering乳液具有良好的稳定性。