N-乙酰化程度对壳聚糖稳定Pickering乳液乳化性能的影响

本研究旨在利用将乙酰基共价接枝到多糖链上的修饰策略以改善壳聚糖的乳化性能,并探究最佳乙酰化范围。红外谱图验证了乙酸酐重乙酰化工艺能调控壳聚糖的乙酰度,并且取代只发生在C2位的氨基上。接触角分析结果表明乙酰化能有效提高壳聚糖的非极性部分,致使其乳化性增强,修饰后的壳聚糖稳定Pickering乳液的液滴尺寸显著降低,当乙酰度为32%时,壳聚糖稳定Pickering乳液的乳化活性指数和乳化稳定性增至最大(分别为39.56 m^(2)/g和65.54 min),乳液的平均液滴尺寸达到最小(12.71μm),乳液稳定性增加,乳析指数下降明显(下降至11.3%)。综上,改变壳聚糖上N-乙酰-D-氨基葡萄糖单元的物质的量比可以有效改善壳聚糖的乳化性能和所稳定乳液的贮藏稳定性。

疏水改性燕麦淀粉制备及其Pickering乳液乳化稳定性

为设计开发新型食品级疏水改性燕麦淀粉基Pickering乳液稳定剂并丰富燕麦淀粉的利用途径,以燕麦为原料提取燕麦淀粉,以辛烯基琥珀酸酐(octenyl succinic anhydride,OSA)进行改性得到OSA疏水改性燕麦淀粉,并基于OSA疏水改性燕麦淀粉制备Pickering乳液,以乳液液滴的光学显微镜分析、粒径测定、Zeta电位测定结果以及乳液乳化指数为考察指标,探究改性程度、颗粒浓度、油水体积比、pH值、离子强度对Pickering乳液乳化稳定性的影响。结果表明:疏水改性燕麦淀粉稳定性远大于裸燕麦淀粉,且随改性的程度增加乳液乳化稳定性增强,增加至3.46%后不再有明显改变;颗粒浓度增加至2.0%时乳液乳化稳定性最强,基本可维持28 d稳定,且浓度继续增加不再有明显改变;油相占比越高,乳液越难维持稳定,但基于OSA疏水改性燕麦淀粉的乳液能够在油水体积比小于5∶5时保持基本稳定,且油水体积比不高于4∶5的范围内保持28 d的较高稳定水平;除了强碱环境下,乳液能够在较宽pH值范围内(pH3~9)维持稳定,且乳液由酸性接近弱碱性的过程中,乳液乳化稳定性逐渐增强;离子强度增加乳液乳化稳定性下降,但1.0 mol/L以内仍能维持稳定。

基于Pickering乳化技术环氧树脂相变支撑剂的制备及评价

常规固体支撑剂普遍存在运移能力差、刚性结构易堵塞裂缝等缺陷,可以液相注入的支撑剂成为主要发展方向。基于乳化热固性树脂体系研发一种相变支撑剂并对其进行评价。相变支撑剂体系基于双酚A型环氧树脂,采用二亚乙基三胺与丁基缩水甘油醚的加成物作为固化剂,树脂质量1%的SiO_(2)固体颗粒作为乳化剂,随后分别加入树脂质量1.25%的中空玻璃微球和树脂质量25%的无水乙醇用于降低树脂密度和稀释树脂。通过工艺优化,得到粒径为4.5、3、2~2.5、2、1和0.5 mm的支撑剂颗粒。对所得支撑剂进行评价,结果表明:由于材料的低密度和高强度,支撑剂的运移能力和导流能力可充分满足针对高闭合压力的非常规储层的开采需要。

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。

响应型Pickering乳液研究进展(Ⅰ)

从制备乳液常见的固体乳化剂出发,分析了Pickering乳液稳定性的影响因素,总结了pH值响应、CO_(2)响应、光响应、磁响应、温度响应和多重响应型Pickering乳液的响应机理,并讨论了目前存在的问题。根据Pickering乳液的响应原理设计合成高性能、低成本的两亲性响应纳米颗粒,制备环保、可持续性发展的Pickering乳液将是下一步的发展方向。

乳化溶剂蒸发法在递送体系中的应用

将生物活性物质载入递送体系可以改善其水溶性、稳定性和生物利用度,便于在食品、药品和化妆品等领域应用。乳化溶剂蒸发法是一种常见的制备活性物质递送载体的方法,具有使用条件温和,易于操作和放大,溶剂残留较低等优点。本文简要介绍乳化溶剂蒸发法,综述材料的选择和制备过程对所制载体的影响以及该法在制备活性物质递送体系中的应用研究进展,旨在推动乳化溶剂蒸发法的深入研究和实际应用。

卵清蛋白-羧甲基魔芋葡甘聚糖复合物稳定的姜黄素Pickering乳液及其肠道递送性能

为探究羧甲基魔芋葡甘聚糖(carboxymethyl konjac glucomannan,CMKGM)在姜黄素结肠靶向递送体系构建中的应用潜力,以CMKGM与卵清蛋白(ovalbumin,OVA)形成的聚电解质复合物为稳定剂制备姜黄素Pickering乳液,研究两者质量比和总聚合物浓度对所得Pickering乳液稳定性、外观结构、姜黄素包封率和载药量的影响,并对最佳乳液在模拟胃肠液消化过程中姜黄素释放率、乳滴粒径和形态的变化规律进行跟踪。结果表明,当OVA与CMKGM质量比为1∶1、总聚合物浓度为0.4%时所得Pickering乳液的稳定性最好且姜黄素的包封率和载药量最高,分别达到了91.79%和1.05 mg/g。体外模拟消化研究表明,与OVA稳定的姜黄素乳液相比,该Pickering乳液在模拟胃液中具有更好的稳定性,且在模拟结肠液中的姜黄素释放率高达22.78%,远高于OVA稳定乳液的5.35%,表现出了良好的结肠靶向递送性能。

疏水化淀粉与阴离子乳化剂协同稳定的Pickering乳状液的性质研究

以大米淀粉为原料制备辛烯基琥珀酸酐疏水化修饰淀粉,然后,以葵花籽油为油相,疏水化淀粉微粒和5种阴离子型乳化剂联合使用,构筑水包油型Pickering乳状液。通过测定乳相体积、液滴粒径分布和微观结构,探讨淀粉微粒与阴离子型乳化剂的协同稳定效果。结果表明:在乳化剂添加量为1%时(乳状液质量分数),疏水化淀粉/阴离子乳化剂复配稳定的乳状液比仅淀粉微粒稳定的乳状液具有更好的物理稳定性;淀粉与黄原胶、羧甲基纤维素钠复配比例分别为3︰1和4︰1时,乳状液稳定性最好,此时乳状液液滴的平均粒径最小,分别为83.01μm和76.29μm。激光共聚焦扫描显微镜结果表明:疏水化改性淀粉微粒与阴离子乳化剂联合使用时,淀粉颗粒吸附于油-水界面,呈现机械屏障以防止液滴聚集,增加乳状液的稳定性。

Pickering全营养乳和传统全营养乳体外消化特性研究

为了研究乳化剂对全营养乳体外消化的影响,分别采用辛烯基琥珀酸淀粉颗粒(Octenyl succinic acid starch,OS)、玉米醇溶蛋白颗粒(Zein)和磷脂(Phospholipid,PL)作为乳化剂,通过剪切、高压均质制备三种全营养乳,然后利用pH-stat法模拟全营养乳体外消化,研究OS、Zein两种Pickering乳化剂和PL传统乳化剂对全营养乳消化特性的影响,测定了消化过程中全营养乳的粒径分布、zeta电位、微观结构和脂质消化速率。结果表明:模拟消化过程中,三种乳液的粒径均呈现先增大后减小的趋势;三种乳液的zeta电位绝对值均呈现先减小后增大的趋势,经消化后OS乳液、Zein乳液和PL乳液的电位值分别为:-14.53、-19.90、-18.80 mV,Zein乳液的油滴被脂肪酶水解的程度最大;Zein乳液、OS乳液和PL乳液最终游离脂肪酸的释放率分别为:20.54%、17.21%、14.29%,Pickering全营养乳的体外脂质消化速率高于传统全营养乳,有利于全营养乳脂质的消化吸收,有助于提高乳液中脂溶性生物活性成分的生物可及性。

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。

基于Pickering乳液的纳米SiO_(2)乳化沥青稳定性研究

依托筛上剩余量、储存稳定性2个宏观指标和颗粒粒度分析这一微观指标,分别对基于Pickering乳液的稳定机理开发的新型纳米SiO_(2)乳化沥青(Pickering乳化沥青)与传统普通乳化沥青的物理稳定性、机械稳定性和化学稳定性进行深入研究和对比。试验结果表明:在乳化沥青储存初期,Pickering乳化沥青和传统普通乳化沥青差距不大,超过5 d后传统普通乳化沥青储存稳定性急剧下降,而Pickering乳化沥青仍保持良好的稳定性,优势明显。因此,实际工程应用中一旦出现乳化沥青需要储存5d以上的情况,传统普通乳化沥青难以满足要求,而Pickering乳化沥青则解决了传统普通乳化沥青长期储存稳定性不足的难题。

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。

不同形态双金属氢氧化物颗粒水分散体系及其稳定的Pickering乳液

采用共沉淀法制备了3种形态的MgAl双金属氢氧化物颗粒的水分散体系,并以其为乳化剂制备了Pickering乳液.比较了3种颗粒的分散体系及其稳定的Pickering乳液的性质.X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征结果表明,低结晶度的颗粒以形状不规则、结构疏松、表面粗糙的絮状体形式分散于水中,且颗粒尺寸随高速搅拌分散时间的延长而减小;而良好结晶的颗粒以形状规则、结构致密、表面平滑的六角片存在于水中.Zeta电位测试表明,3种颗粒在水中均带正电荷,NaCl可降低颗粒的Zeta电位而使其发生絮凝,但良好结晶颗粒的分散体系在更高NaCl浓度时才出现明显沉淀.分别采用3种双金属氢氧化物颗粒/NaCl水分散体系制备了水包油(O/W)型Pickering乳液,并比较了乳液的稳定性.结果表明,NaCl的引入在一定程度上可提高3类乳液的稳定性;良好结晶颗粒稳定乳液的能力强于低结晶度的颗粒;对于低结晶度颗粒,大颗粒稳定乳液的能力比小颗粒更强.

高乳化稳定性小米淀粉Pickering乳液的制备

淀粉基Pickering乳液在食品、医药、化妆品等领域的研究日益广泛。为获得高乳化稳定性淀粉基Pickering乳液,作者采用超声辅助辛烯基琥珀酸化、球磨处理改性小米淀粉,通过测定取代度、水解度、特征官能团、结晶结构、微观形貌、粒径及乳化指数等指标,研究了小米淀粉乳化能力及影响其稳定性的因素。结果表明,超声处理提高了小米淀粉酯化反应效率和取代度,辛烯基琥珀酸(OSA)基团主要接枝在小米淀粉无定形区,少量进入了结晶区;球磨破坏了OSA小米淀粉的颗粒形态和晶体结构;随着球磨时间和OSA小米淀粉添加量的增加,OSA小米淀粉形成Pickering乳液的能力和乳化稳定性显著增加。超声辅助辛烯基琥珀酸化结合球磨处理是一种制备高乳化稳定性淀粉基Pickering乳液的有效方法,有助于拓展淀粉资源在Pickering乳液领域的开发利用。

CNC经ATRP接枝含胺基聚合物制备具有pH响应Pickering乳化剂

本研究对纤维素纳米晶体(CNC)进行溴代异丁基接枝,然后在甲醇-水溶剂中室温下进行原子转移自由基聚合(ATRP),制备了含有叔胺基聚合物支链的CNC改性产物(CNC-PDMAPMA、CNC-PDMAEMA、CNC-PDEAEMA)。采用多种手段对产物进行了分析和表征,证实聚合物接枝CNC改性产物成功制备。当这3种改性产物的悬浮液质量分数为0.8%时,其表面张力分别为50.6、51.7和54.4 mN/m,具有良好的表面活性。质量分数0.6%的聚合物改性CNC稳定的甲苯/水和庚烷/水Pickering乳液至少可以保存15天而不出现相分离。3种改性产物的水分散液具有对甲苯(庚烷)/水乳液的N_(2)/CO;乳化-破乳响应性转换能力。

明胶纳米颗粒稳定的Pickering乳液的制备及表征

以B型明胶和京尼平为原材料,通过2次去溶剂结合京尼平交联固化明胶法制备得到明胶纳米颗粒。然后以明胶纳米颗粒为乳化剂,玉米油为油相,采用均质乳化法制备得到水包油型Pickering乳液。研究了明胶纳米颗粒的浓度、乳化时间、转速、水相pH值和盐离子浓度对Pickering乳液的影响。结果表明,明胶纳米颗粒呈表面光滑的球形颗粒,粒径约为186.7 nm,等电点约为6,三相接触角为76.6°。综合考察制备的Pickering乳液液滴的微观形貌和粒径,明胶纳米颗粒稳定的Pickering乳液的最佳制备工艺参数为:明胶纳米颗粒的浓度为20.0 mg/mL,乳化时间为90 s,乳化转速为13000 r/min,水相pH为8.0,NaCl浓度为50 mmol/L。最佳工艺下制备的Pickering乳液能够承受高于40%的剪切应变,表现出良好的稳定性。

燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒稳定Pickering乳液机理及其性质

为提高燕麦蛋白的乳化性能,利用虫胶对燕麦蛋白进行物理修饰,制备不同质量比(1∶1、2∶1、4∶1)的燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒,并用于稳定Pickering乳液。通过测量粒径、电位和界面湿润性对不同质量比的燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒进行表征,并测定纳米颗粒稳定Pickering乳液的物理稳定性和流变行为,探究不同质量比燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒的乳化性能。结果表明,随着燕麦蛋白与虫胶质量比的增加,燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒的粒径先减小后增大,在质量比为2∶1时,纳米颗粒最小为289.0 nm。燕麦蛋白和虫胶之间通过Ca^(2+)交联后使纳米颗粒表面的负电荷减少,且质量比对纳米颗粒表面电荷没有显著影响。燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒的界面湿润性与虫胶含量呈负相关,在质量比2∶1和4∶1时,纳米颗粒的接触角分别达到69.5°和71.4°。与燕麦蛋白稳定的乳液相比,不同质量比燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒稳定乳液的稳定性和流变性能均有不同程度提高。其中,质量比为2∶1的纳米颗粒因其较小的颗粒粒径和较好的界面湿润性,能够不可逆地吸附在油水界面上,在液滴之间形成相对致密和稳定的凝胶网络结构,使其稳定乳液的物理稳定性提高81.3%。

海上油田Pickering响应型双相复合调驱体系研究与应用

随着海上油田的注水开发,油藏经过长时间冲刷后产生了优势渗流区域,常规凝胶调驱体系在地下成胶效果不能满足该区域的封堵条件,影响调驱效果。为了提升优势渗流区域的调堵效果,室内筛选评价出初始黏度低、触变性弱的高线性聚合物,研发纳米交联剂与基于共价键响应的Pickering泡沫起泡剂,形成了Pickering泡沫-纳米凝胶双相复合调堵体系,并对复合体系的成胶性能、泡沫半衰期、体系形貌、提高采收率幅度等进行了室内评价。结果表明:凝胶成胶后的黏度大于8000 mPa·s;65℃条件下,泡沫半衰期为19 d,提高采收率幅度为36%,体系形貌具备完整桥连空间结构。双相凝胶复合调堵体系在渤海油田B平台进行应用,注入压力提升3 MPa,井组充满度提升23%,砂体日增油60 m^(3),有效期持续7个月,累计增油超过7000 m^(3),体系调堵效果显著,具备市场推广价值。

超声辅助优化制备壳寡糖-果胶稳定的Pickering乳液工艺及稳定性分析

为探究超声辅助制备壳寡糖稳定的Pickering乳液的最佳工艺及其稳定性,本文以壳寡糖、果胶为Pickering颗粒原料,以葵花籽油为油相,选取乳化活性指数(EAI)和乳化稳定性指数(ESI)为指标,通过单因素实验和响应面优化超声辅助制备壳寡糖-果胶稳定的Pickering乳液的工艺条件,并考察优化条件下乳液的稳定性。结果表明,壳寡糖-果胶稳定的Pickering乳液的最佳制备工艺为:壳寡糖与果胶质量比为0.05,溶液pH为5.22,油相体积分数为32%,超声功率为350 W,该优化条件下制备的乳液EAI为(5.129±0.003)m^(2)/g,ESI为(796.68±4.43)min;稳定性实验及乳液内部显微结构观察表明,乳液在25~50℃和0~100 mmol/L盐离子(NaCl)条件下具有良好的乳化稳定性。因此,结合超声技术辅助优化获得的新型Pickering乳液,改善了乳液的乳化特性,为壳寡糖Pickering颗粒制备及其应用提供了参考。

转向剂/乳化剂复合体系的深部调剖性能

渤海油藏稠油丰富但非均质性严重,水驱开发效果较差,单独使用颗粒转向剂或稠油乳化剂提高采收率效果不理想。利用室内评价方法开展了对渤海LD5-2稠油油藏稠油乳化剂与聚合物微球和冻胶分散体等颗粒转向剂复配体系性能及转向效果的研究和机理分析。结果表明,聚合物微球初始粒径中值为8.7~9.2μm,膨胀倍数为2.5~3.0,冻胶分散体外观呈现不规则形态,缓膨效果不明显。转向剂颗粒吸附表面活性剂致使稠油乳化剂有效含量减少,乳化降黏效果变差,但当油与降黏体系的质量比达到6∶4时仍具有较好的降黏效果。与单独使用颗粒转向剂相比,“稠油乳化剂/颗粒转向剂”二元复合体系中的颗粒转向剂具有良好的抗剪切性、注入性及深部调驱能力。对于存在大孔道或特高渗透条带油藏,颗粒转向剂必须与强凝胶结合使用,发挥微观和宏观液流转向协同效应。