大豆分离蛋白与茶多酚稳定的高内相Pickering乳液替代脂肪对肉丸品质的影响

为降低饱和脂肪摄入过高对人体健康造成的危害,本实验选择大豆分离蛋白与大豆油为原料制备高内相Pickering乳液(High interphase Pickering emulsions,HIPEs),并以茶多酚作为活性物质进一步优化乳液性能,以替代肉丸中动物脂肪。分别选用水、HIPEs及负载茶多酚的HIPEs替代猪背脂肪,制备了6种不同的配方,并对肉丸的理化、感官指标进行表征。结果表明,相较于对照组,除pH外各指标均存在显著性差异(P<0.05),随着乳液的添加,肉丸的蒸煮得率可提高至93.59%,水分含量上升至66.91%,脂肪含量下降至8.42%,蛋白质含量上升至14.48%,肉丸的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性均随着乳液的添加而上升,pH无明显差异,添加Pickering乳液后肉丸的L值提高,a、b值因茶多酚的添加而升高,含茶多酚的HIPEs对肉丸水分与脂肪渗出率的改善最佳,分别降低至1.57%与0.019%,硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid,TBA)值最低为4.12 mg/kg,添加乳液后,感官评价较对照组均有所上升。以HIPEs作为脂肪替代可有效减少肉丸中脂肪含量,提高肉丸的出品率及品质,本研究可为减脂肉制品的开发提供一定参考。

壳聚糖自组装颗粒与明胶-大豆分离蛋白微胶束协同构建高内相乳液体系

为了提升高内相乳液(high internal phase emulsions,HIPEs)的结构强度及稳定性,以满足3D打印油墨和脂肪代替物的实际需求,本研究以明胶-大豆分离蛋白复合微胶束作为乳化剂,同时引入不同质量分数的壳聚糖(chitosan,CS)自组装纳米颗粒以提高HIPEs的自支撑性及其稳定性。结果表明,随着CS添加量的增加,HIPEs呈现出更佳的自支撑性能、更高的黏弹性,以及更小、更致密的微观结构。经3D打印后样品未出现塌陷。此外,在不同盐离子浓度(0~500 mmol/L)和pH值(5.0~7.5)条件下,HIPEs仍保持良好稳定性。本研究结果可为个性化定制营养食品,以及低脂健康肉制品的开发提供新思路。

含油量及蛋白颗粒含量对高内相Pickering乳液及其3D打印特性的影响

本研究使用凝胶破碎法制备了大豆分离蛋白微凝胶颗粒作为高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,HIPPEs)的稳定剂。激光扫描共聚焦显微镜显示蛋白颗粒包裹住油滴,部分液滴由于堆积呈现多面体形,是典型的O/W型HIPPEs特征。提高含油量及蛋白颗粒质量分数可以提高体系的黏度、储能模量及凝胶强度,赋予了乳液3D打印的能力。当含油量为75%(m/m)、蛋白颗粒质量分数为3.0%时,打印模型的精确性和稳定性分别达到93.35%和98.72%。本研究结果表明HIPPEs可作为有效的食品3D打印油墨,并为拓展3D打印在食品领域中的应用提供理论依据。

蛋清肽和姜黄素协同增强多糖基高内相Pickering乳液的界面结构实现活性保护

食品级固体颗粒稳定的高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPPEs)具有优异的生物安全性、结构稳定性,且具有递送功能因子的潜力,可用作食品油墨开发个性化、营养丰富的高值化产品。基于β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)与壳聚糖盐酸盐(chitosan hydrochloride,CHC)相互作用以稳定多糖基HIPPEs。结果表明,当CHC添加量为0.4%、水相pH值为4.0时,在静电斥力和空间位阻的共同作用下,β-CD和CHC形成致密的交联互穿网络,稳定的HIPPEs液滴大小均匀,粒径最小,为(26.35±8.83)nm。该HIPPEs可实现对以蛋清肽CYST和姜黄素(curcumin,Cur)为代表的亲/疏水活性物质的共载,分别提升二者生物利用度至94.83%和75.93%。同时,CYST和Cur等小分子的多羟基和多结合位点特性进一步强化了β-CD和CHC在油-水界面形成的三维网状界面膜,从而有效提升乳液稳定性。本研究可为构建功能型多糖基HIPPEs提供参考,扩宽其在食品、化妆品、涂料等领域的应用。

基于高内相乳液模板法构筑的超疏水多孔泡沫

工业含油废水的排放和海洋溢油事故的发生导致水体区域环境遭到了严重破坏,为了实现高效且低成本的油水分离,本研究利用高内相乳液模板法构筑了一种超疏水多孔泡沫。利用扫描电子显微镜、压泵仪、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对材料的物理、化学结构进行了表征,测试了材料的润湿性:水接触角达146.8°,水滚动角为6°,油接触角几乎为0°,显示出超疏水-超亲油特性,且材料的润湿性可通过调整单体之间的配比进行调控。材料对不同类型的油或有机试剂,吸收倍率在30.17~76.65g/g,显示出优异的吸油能力。材料能有效清理水面浮油和水下重油,并可循环利用,经历10次吸附-脱附实验后,油品的回收效率依然维持在90%左右。进一步研究了材料对油品的吸附过程,结果表明,其对柴油和乙醇的吸附过程更符合伪一阶吸附动力学模型(R^(2)>0.99)。综上表明,该材料是一种吸油倍率高、油回收效率良好且可重复利用的超疏水-超亲油多孔材料,在油水分离领域具有广阔的应用前景。

高内相乳液模板法制备多孔聚合物复合材料的研究进展

高内相乳液(HIPEs)模板法可通过对乳液模板的调控来实现对多孔材料结构的预先控制。综述了基于高内相乳液制备多孔聚合物复合材料的研究进展,根据纳米组分的不同,将此类多孔材料分为无机物/聚合物体系、聚合物/聚合物体系及黏土/聚合物体系,介绍了该类材料在催化载体、电磁、吸附及生物医药等方面的应用情况,并对未来的发展前景进行了展望。

高内相乳液法制备聚丙烯酸丁酯/二乙烯基苯多孔材料

以丙烯酸丁酯、二乙烯基苯为原料、山梨糖醇酐单油酸酯(span80)为乳化剂,过硫酸钾为引发剂,无水氯化钙为电解质,水做分散相,通过高内相W/O体系制备多孔结构的材料。探讨了聚合反应温度对乳液稳定性的影响及乳化剂用量、分散相体积分数和连续相的性质及组成对聚丙烯酸丁酯(PBA)/二乙烯基苯(DVB)多孔材料结构的影响,并通过扫描电镜对泡孔结构进行了表征。结果表明:聚合反应温度宜控制在55℃;随着乳化剂体积分数增加,材料孔径逐渐减小,且孔间的通道数量增多;随着分散相体积分数的增加,多孔材料的孔径逐渐增加,孔间通道的直径也增大;随着二乙烯基苯与丙烯酸丁酯比值的增加,材料孔径变小。

高内相乳液法制备整体柱及其分离性能研究

建立了高内相乳液(HIPE)法制备以甲基丙烯酸十二烷酯为功能单体(LMA),二乙烯基苯(DVB)为交联剂的新型毛细管电色谱整体柱。polyHIPE整体柱利用扫描电镜与BET进行了表征,表明了制备的整体柱具有较大的孔径与较好的比表面积,更好的通透性,可更好地满足高效快速分离分析的需要。实验中K2S2O8不仅可以作为引发剂,同时加热后残基能为固定相提供电渗流。优化表面活性剂span80含量、W/O比例对整体柱制备的影响,以硫脲与苯系物为目标化合物考察了整体柱的分离性能与效果。该方法用实际水样品苯系物分析,取得良好的效果。

高内相乳液模板法多孔材料的研究进展

综述了高内相乳液模板法多孔材料的的制备方法,介绍了高内相乳液模板法多孔材料的应用,并展望了该类材料的研究前景和潜在应用。

高内相乳液模板法制备淀粉基大孔材料及表征

首先将水溶性淀粉结构中的部分羟基用甲基丙烯酸酐功能化,得到淀粉基大分子单体(S-MA);然后以聚乙烯醇-1788为表面活性剂、以二氧化碳为分散相、以S-MA的水溶液为连续相,制备了水包二氧化碳型高内相乳液(内相体积分数大于74.05%);最后利用乳液模板聚合法制备了大孔材料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振波谱仪(~1H-NMR)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段对S-MA的结构、大孔材料的孔径及分布进行了表征,研究了内相体积分数对材料孔径的影响。结果表明:所得高内相乳液具有优良的稳定性,能够稳定存在超过24h;所得大孔材料的平均孔径在10μm以上,且存在相互贯穿的孔结构,该结构有利于细胞的黏附和生长。

富含EPA/DHA结构脂高内相乳液的制备及其稳定性

考察了大豆分离蛋白与高酯果胶、壳聚糖复合后对富含EPA/DHA结构脂高内相乳液(HIPE)结构特性和稳定性的影响。实验结果表明:高酯果胶和壳聚糖可促进大豆分离蛋白对HIPE的稳定作用,形成倒置不流动的凝胶结构,油滴分布趋于均匀,平均粒径降低,乳液的弹性模量与黏性模量均得到增加,说明形成了以弹性为主的凝胶网状结构,且壳聚糖效果优于高酯果胶。所有的HIPE表现出良好的热稳定性,然而冻融稳定性差,壳聚糖可将其冻融稳定性提高到92.41%。综上,大豆分离蛋白和壳聚糖复合可制备稳定的富含EPA/DHA结构脂HIPE,作为乳脂替代品和特殊营养功能物质用于食品领域。

高内相乳液法制备苯乙烯类毛细管液相整体柱

采用一种新型的高内相乳液法制备了苯乙烯-二乙烯基苯类毛细管液相色谱整体柱.利用组装的微流液相系统对其进行了色谱评价,系统考察了不同的流动相比例及流速对保留时间、分离度、分流比和孔隙率的影响,并用扫描电子显微镜对其形态进行了表征.实验结果表明:所制备的色谱柱可以基线分离硫脲、苯、甲苯及乙苯4种物质,证明这是一种新型有效的整体柱制备方法.

高内相乳液模板法合成有机硅聚苯乙烯多孔材料及应用

以四乙烯基四甲基环四硅氧烷、苯乙烯、二乙烯基苯为连续相,采用高内相乳液模板法制备了有机硅聚苯乙烯多孔吸附材料。用FT-IR、SEM、UV-VIS对材料进行表征,研究了其表面形态及其对有机染料罗丹明B水溶液的脱色效果。结果表明:多孔材料为互通大孔材料,材料中存在两级孔结构",泡孔"与"毛孔",泡孔尺寸约10μm,毛孔尺寸约2μm。当吸附时间为20h时,对罗丹明B水溶液脱色效果最佳,且脱色效果随多孔材料投入量、罗丹明B初始浓度的增大而增大。

高内相Pickering乳液替代脂肪对肉糜制品特性的影响

将β-乳球蛋白纳米颗粒(β-lactoglobulin nanoparticles,β-LGNPs)稳定的高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsion,HIPEs)应用于肉糜制品中替代动物脂肪,以改善产品品质并减少饱和脂肪酸摄入。结果表明,随着乳液替代比例的增加肉饼品质逐步改善,当替代比例为100%时,肉饼的蒸煮得率从75.53%提升到89.47%,硬度、弹性和咀嚼性等质构特性均有所提升。HIPEs的添加使肉饼加热后脂肪硫代巴比妥酸反应物值下降,说明包埋体系很好地抑制了加热过程中的脂质氧化;此外,肉饼的色泽以及保水保油性也有所改善。微观结构研究显示所有样品因加热导致蛋白质基质聚集并产生具有海绵状(蜂窝状)的结构,所有动物脂肪替代组油滴分布均较均匀,说明加热过程中HIPEs保持很好的稳定性,蛋白质消化率也随着HIPEs替代比例增加而增加。本研究为HIPEs作为脂肪替代物在肉糜制品加工中的应用提供一定理论依据。

高内相乳液的制备及在食品中的应用

高内相乳液为分散相体积分数在74.05%以上的乳液,在食品、化妆品、制药、材料和石油工业上被广泛应用。近年来,以生物大分子和固体颗粒代替小分子表面活性剂来稳定高内相乳液的方法引起研究人员的注意。其中,探索生物来源的固体颗粒是该领域的研究热点之一。此外,高内相乳液作为功能因子的传递体系表现出独特的优势,可有效提高功能因子的稳定性和生物利用度。本文在以往研究的基础上,综述稳定高内相乳液的乳化剂种类,制备方法及在食品领域的应用情况,并展望其发展前景。

乳铁蛋白、EGCG和低甲酯果胶三元凝聚体稳定的高内相Pickering乳液构建

以乳铁蛋白、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)和低甲酯果胶组成的三元凝聚体为连续相,大豆油为分散相,构建高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,HIPPEs),评价3种自组装顺序对HIPPEs结构特性、3D打印特性、贮存稳定性及冻融稳定性的影响。结果表明:自组装顺序直接影响三元凝聚体稳定HIPPEs的能力。由乳铁蛋白、EGCG和低甲酯果胶组成的三元凝聚体粒径介于1.7~2.9μm之间,表现出不同程度的网络结构和表面润湿性(介于55.62°~68.15°之间)。光学微流变和质构研究表明,HIPPEs的黏弹性以及硬度、黏附性和咀嚼性从高到低的顺序为:乳铁蛋白-EGCG-低甲酯果胶>乳铁蛋白-低甲酯果胶-EGCG>低甲酯果胶-EGCG-乳铁蛋白;由乳铁蛋白-EGCG-低甲酯果胶稳定的HIPPEs倾向于类固体,更适合3D打印。微观结构表明所稳定的HIPPEs是通过Pickering稳定机制稳定的水包油乳液体系。由乳铁蛋白-EGCG-低甲酯果胶稳定的HIPPEs表现出优异的长期贮存稳定性和冻融稳定性,这对于其在冷链物流中的潜在应用具有重要意义。总之,在利用三元复合物体系稳定HIPPEs时,自组装顺序这一因素不可忽略,需要特别关注。

氧化石墨烯掺杂高内相乳液多孔复合材料的制备及其应用

合成了一种新型石墨烯掺杂型多孔复合材料,并应用于苏丹红染料分离富集。以修饰聚乙烯吡咯烷酮的氧化石墨烯为粒子稳定剂,二乙烯基苯和丙烯酸异辛酯为油相,氯化钙及过硫酸钾溶液为水相形成油包水型高内相乳液, 65℃下热聚合得到掺杂氧化石墨烯的多孔复合材料,并应用于苏丹红染料的吸附研究。结果表明,聚合材料多孔互通,渗透性好,对苏丹红Ⅰ-Ⅳ均具有良好的吸附性能,其吸附量分别为304.23、328.09、371.43和382.80 ng/mg,苏丹红染料解脱率范围为86.26%~94.54%。该材料可应用于食品中苏丹红染料的分离富集。

乳滴粒径和皂皮皂苷浓度对高内相乳液凝胶及其模板油凝胶构建的影响

以天然皂皮皂苷为乳化剂,采用激光散射技术、动态流变学以及激光共聚焦显微技术探究了乳滴粒径皂皮皂苷质量分数对高内相乳液凝胶(HIPE-gels)及其模板制备的油凝胶流变特性和微结构的影响。结果表明:HIPE-gels和油凝胶均表现出剪切稀化特性,油滴间形成非共价物理交联的弹性凝胶结构;随粒径减小,乳滴堆积紧密,赋予HIPE-gels和油凝胶更强的凝胶网络结构和黏弹性;皂皮皂苷质量分数较低(≤1.5%)时,乳滴间的静电排斥作用对HIPE-gels的黏弹性和强度起主导作用,当皂皮皂苷质量分数较高(>1.5%)时,游离皂皮皂苷分子提高了HIPE-gels的凝胶强度,而油凝胶强度随乳滴粒径减小和皂皮皂苷质量分数的增加得到强化。

采用高内相乳液模板法制备葡萄糖基/麦芽糖基大孔材料及其形貌表征

首先,在氢氧化钾的催化作用下,分别将葡萄糖、麦芽糖与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应,得到甲基丙烯酰化的葡萄糖(G-GM)和麦芽糖(M-GM)两种水溶性单体。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪、核磁共振波谱(1HNMR)仪确定其结构。然后以G-GM/M-GM的水溶液为连续相,二氧化碳为分散相,二丙烯酸聚乙二醇酯(M W:1 000)为交联剂,制备水包二氧化碳型高内相乳液(内相体积分数大于74.05%),研究了表面活性剂的用量对乳液稳定性的影响。最后以过硫酸钾/四甲基乙二胺为引发剂,引发连续相中的单体聚合,得到大孔材料。实验结果显示,所得高内相乳液具有较好的稳定性,最高能稳定存在48 h以上。扫描电镜(SEM)分析表明,所得大孔材料的孔径分布与所用表面活性剂的浓度存在关系,其平均孔径分布在10~25μm之间,且存在大量的开孔结构,该材料有望在组织工程领域得到应用。

高内相乳液聚合制备多孔整体聚合物的孔结构调控与表征

以苯乙烯、二乙烯基苯为原料,山梨糖醇酐单油酸酯Span80为乳化剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,氯化钙水溶液为分散相,通过高内相W/O乳液体系制备Poly HIPE。探讨了不同油水比、乳化剂用量和二乙烯基苯含量对聚苯乙烯(PS)/二乙烯基苯DVB型Poly HIPE孔结构、密度和比表面积的影响。结果表明,随着油水比的减小,乳液稳定性增强,Poly HIPE孔径变大,贯通孔数量增多;增加乳化剂用量或单体中二乙烯基苯比例,Poly HIPE的孔径变小,贯通孔数量增多。除此之外,研究还发现油水比的减小使得Poly HIPE的表观密度和比表面积降低,而提高乳化剂用量和二乙烯基苯比例可提高Poly HIPE的表观密度和比表面积。