OSA改性高直链玉米淀粉复合疏水膜的制备及性能研究

选用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对高直链玉米淀粉(HACS)进行酯化处理,制备了3种不同改性程度的OSA淀粉(OS⁃3、OS⁃6、OS⁃9)。以3种OSA淀粉为原料,明胶为复配大分子,制备了3种OSA改性高直链玉米淀粉复合膜(OS⁃3/GEL、OS⁃6/GEL、OS⁃9/GEL),考察了复合膜的透光性、水溶性、吸湿性、水蒸气透过率及表面疏水性。结果表明,相比原淀粉复合膜,OSA改性高直链玉米淀粉复合膜各项性能均得到改善。其中OS⁃6/GEL的性能表现最佳,透光率达到87.72%,水溶性下降了24.5%,吸湿性下降了29.6%,水蒸气透过率下降了30.35%,表面最大静态接触角达到124.6°,动态接触角在3 min后仍达到100°以上;OSA改性降低了原淀粉的结晶度,提高了成膜组分间的相容性;OSA基团的引入使得淀粉与明胶分子中羟基作用减弱,二者间产生更为强烈的氢键作用。OSA改性改善了原淀粉复合膜的疏水性能,适量OSA基团引入制备得到的OS⁃6/GEL性能最佳,成膜表现出优异的疏水性能。

OSA改性板栗淀粉‐EGCG‐Pickering乳液的制备以及特性研究

皮克林(Pickering)乳液是一种由固体颗粒代替传统乳化剂形成的新型乳液体系,具有稳定性强、对环境友好、安全性高等天然优势。以板栗淀粉为主要原料,对其进行辛烯基琥珀酸酯化(octenyl succinic anhydride,OSA)改性,制备OSA改性板栗淀粉‐表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)‐Pickering乳液,再通过对不同EGCG添加量的乳液进行乳滴粒径、Zeta电位测定、体外模拟消化以及稳定性分析,探究其在各消化阶段的水解程度和稳定性。结果表明:模拟体外消化结束后,乳液在口腔和胃部的Zeta电位绝对值明显下降,在小肠内则有上升的趋势;稳定性分析表明:随着氯化钠浓度的增加,乳液的平均粒径逐渐增大;随pH值的增加,乳液的平均粒径先减小后增大,在pH6.0时达到最小。综上,通过将OSA改性板栗淀粉‐EGCG纳米微粒应用于Pickering乳液,可显著提高EGCG的稳定性。

荷载β-胡萝卜素OSA马铃薯糊精的稳定性研究

以辛烯基琥珀酸马铃薯糊精(OSA-pd)为荷载载体,利用其自组装特性,针对脂溶性营养成分β-胡萝卜素构建纳米包埋体系。以β-胡萝卜素保留率和胶束粒径为指标,对荷载β-胡萝卜素OSA-pd的加工稳定性和体外胃肠液稳定性进行研究。结果表明:冻融处理会增大OSA-pd胶束的粒径和多分散性指数(PDI),降低β-胡萝卜素保留率;热处理OSA-pd胶束的粒径和PDI变化不明显,表现出良好的胶束热稳定性;随着储藏时间的延长和温度的升高,OSA-pd胶束的粒径和保留率总体降低,PDI总体增大,表明胶束储藏稳定性一般。体外模拟胃肠液稳定性试验显示,胶束颗粒在胃液中有较好的稳定性,但在肠液中稳定性较差。

基于不同分子结构的OSA淀粉构建Pickering乳液及其释放特性研究

淀粉作为Pickering乳液的常用载体材料,在生物活性物质输送中有较广泛的应用。针对淀粉链结构对其Pickering乳液的影响,本研究以普通玉米淀粉(Corn)和蜡质玉米淀粉(Waxy)为原料,先经辛烯基琥珀酸(OSA)改性后,再分别经酸降解(Acid Degradation,AD)或酸热复合降解(Acid-heat Composite Degradation,AH)获得4种具有不同分子结构的淀粉基材料,并制备相应的Pickering乳液。通过傅里叶红外光谱、X-射线衍射分析、排阻色谱法对材料结构进行表征,并对相应的Pickering乳液的粒径、ζ-电位及释放特性等进行研究。结果表明,酸降解得到的辛烯基琥珀酸玉米淀粉酯(OSA-AD-Corn)具有一定的有序结构,且短链分子数量约为90.7%±0.02%,链长分布更为均匀。受链结构影响,OSA-AD-Corn Pickering乳液具有较小的尺寸和较大的表面电位。在后续的模拟消化实验中,该乳液在模拟小肠部位释放的游离脂肪酸达42.86%±0.54%。在功能因子控释方面,OSA-AD-Corn Pickering乳液可稳定递送姜黄素,在模拟胃液和小肠液中的释放率分别为52.48%±0.42%和27.98%±0.22%,相较于其他淀粉基载体材料,能控制更多的功能因子递送在小肠部位。本研究结果为活性功能因子的生物高效利用提供合适的载体材料。

超声均质法制备以乳清蛋白-OSA变性淀粉为乳化剂的纳米乳液

乳清蛋白乳液易在乳清蛋白等电点(pI≈4.5)发生液滴聚集,限制了其在食品工业中的广泛使用。为探索乳清蛋白和辛烯基琥珀酸酯变性淀粉(octenyl succinic anhydride modified starch,OSA变性淀粉)组合改善纳米乳液物理稳定性的可行性,以超声波均质法分别制备乳清蛋白和乳清蛋白-OSA变性淀粉(质量比为7∶3)稳定的纳米乳液,研究pH、离子强度和热处理对纳米乳液稳定性的影响。当pH=4时,乳清蛋白纳米乳液的粒径显著增大至2100nm,而乳清蛋白-OSA变性淀粉纳米乳液粒径仅为280nm,说明添加OSA变性淀粉能有效减弱乳清蛋白纳米乳液的液滴聚集。乳清蛋白-OSA变性淀粉纳米乳液的粒径在Na^+浓度<0.6mol/L和40~80℃下无显著变化。研究表明添加OSA变性淀粉有望扩大乳清蛋白纳米乳液在酸性食品中的应用。

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。

OSA改性糯米粉的理化及乳化特性分析

以糯米粉为原料,利用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对其进行疏水改性,制备得到OS糯米粉,研究了OSA改性对糯米粉理化性质的影响,并将改性后的糯米粉作为Pickering乳化剂应用到乳液中。结果表明:随着OSA添加量的增加,糯米粉的取代度(DS)增大,淀粉颗粒表面逐渐变得粗糙,颗粒结构的完整度被破坏,糊化温度降低。改性后糯米淀粉的晶体结构(A型)未改变,但其相对结晶度显著降低。糯米粉经改性后乳化性能改善,其制备的乳液的稳定性随着DS的增加而得到提高,乳液均呈现剪切稀化的非牛顿流体特性,且表现出以弹性为主导的流体特征。乳液粒径随着DS的增加而降低,在储藏14 d后,粒径均增大,乳析现象较明显。

不同直链占比OSA酯化淀粉对橙皮素增溶的影响

为探究不同直链/支链比的辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSAS)在理化特性和增溶方面的差异,以不同直链/支链比玉米淀粉为原料,辛烯基琥珀酸酐(OSA)为酯化剂,制备相应的OSAS,并测定其OSA的取代度(DS)、理化特性及对橙皮素的增溶效果。结果表明:经OSA酯化,所含直链淀粉高的淀粉酯,其DS高;OSAS中所含支链淀粉含量越高,其膨润力越大,透明度越高;OSAS中所含直链淀粉比例越高,越容易发生沉降;OSA对淀粉的酯化作用主要发生在淀粉颗粒的表面;高直链占比的OSAS可使橙皮素的溶解度提高5.4倍。结论:具有不同直链/支链比的OSAS在理化特性上表现出明显差异,这些差异与淀粉的直链/支链比有关;直链淀粉含量越高的OSAS对橙皮素的增溶越明显。

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。

鹰嘴豆OSA淀粉酯的制备工艺及理化性质研究

以鹰嘴豆淀粉为原料,加入辛烯基琥珀酸酐(OSA)对其进行改性,以淀粉乳浓度、OSA添加量、反应时间、反应温度为影响因素,以取代度为评价指标,通过单因素试验和正交试验得到鹰嘴豆OSA淀粉酯的最佳制备工艺为淀粉乳质量分数35%,OSA添加量4%,反应时间4 h,反应温度30℃。在此工艺条件下制备的鹰嘴豆OSA淀粉酯的取代度为36.83×10^(-3)。与原鹰嘴豆淀粉相比,鹰嘴豆OSA淀粉酯的溶解度、膨胀度与冻融稳定性都得到明显改善。

分子动力学模拟研究不同乳化剂稳定的纳米乳液油/水界面行为

为揭示辛烯基琥珀酸酯化(octenyl succinic anhydride,OSA)改性淀粉、吐温80/司盘80(Tween-80/Span-80,T/S80)和卵磷脂3种乳化剂构建的纳米乳液在油/水界面行为上的差异,采用流变仪和接触角测量仪分析三者构建的乳液体系的剪切流变特性和界面吸附动力学,并运用分子动力学模拟对其微观油/水界面行为机制进行深入探究。结果发现:OSA分子在油/水处界面张力最低,而T/S80在油/水界面层的扩散速率最大,这与以碳链为骨架的T/S80易分散在水中有关。OSA乳液与水产生的氢键数最多,达到1300左右,展现出更强的疏水作用,同时也解释了其液滴形态为何最接近球形。以碳链为基本骨架的OSA改性淀粉分子和T/S80分子倾向于与水分子形成范德华力;而以甘油为骨架的卵磷脂的两条碳链有一定的相互排斥作用,表现出更为多样的弱相互作用。

辛烯基琥珀酸酐苦荞糊精酯对姜黄素增溶效果研究

以苦荞淀粉为主要原料制备辛烯基琥珀酸酐苦荞糊精酯。通过响应面法优化辛烯基琥珀酸化苦荞糊精胶束荷载姜黄素的过程,并研究不同工艺对姜黄素的增溶效果。结果表明:最佳工艺参数为搅拌功率4.5 W、糊精摩尔质量11.5×10^(4)g/mol、取代度0.0754,在此条件下,姜黄素的质量浓度为(5.25±0.07)μg/mL。傅里叶红外光谱、差示扫描量热法和X射线衍射分析表明,辛烯基琥珀酸化苦荞糊精胶束作为纳米载体对姜黄素具有良好的增溶效果。

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。

辛烯基琥珀酸燕麦淀粉酯的制备工艺响应面优化及表征分析

以燕麦为原料提取燕麦淀粉后,以辛烯基琥珀酸酐(OSA)对其进行疏水改性,以取代度和取代效率为考察指标,研究辛烯基琥珀酸燕麦淀粉酯制备过程的影响因素,经响应面优化获得最优工艺参数为:淀粉乳浓度为37%;反应时间为2.4 h;反应温度为34.4℃;pH值为7.9;OSA添加量确定为3%,在此条件下可制得取代度为0.023 0的辛烯基琥珀酸燕麦淀粉酯,并通过傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜形貌分析对其进行表征:辛烯基琥珀酸燕麦淀粉酯的红外光谱图出现了酯羰基C=O(波长1 724.53 cm^(-1))和羧基RCOO-(波长1 571.70 cm^(-1))的伸缩振动特征峰;扫描电镜结果表明疏水改性主要发生在淀粉颗粒表面的无定形区即非晶区域,基本不影响颗粒的内部结晶区域,证明了辛烯基琥珀酸燕麦淀粉酯的成功制备。为辛烯基琥珀酸燕麦淀粉酯的开发提供了理论依据,为丰富燕麦淀粉的利用途径和新型食品级辛烯基琥珀酸淀粉酯的开发提供实验参考。

辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的制备及结构表征

用吐温-20作分散剂,用正交试验研究辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的生产条件,并采用红外光谱仪和扫描电镜对产品的结构和外观进行分析。结果表明:最佳生产条件为淀粉乳质量分数40%、温度30℃、pH7.5～8.0、酸酐质量分数5%;产品红外光谱图显示在1651cm-1和573cm-1处吸收峰加强,1558cm-1和1730cm-1处出现RCOO-和>C=O的特征吸收峰,表明淀粉变性后引入了新基团;扫描电镜显示淀粉颗粒表面明显侵蚀,表面积增大。

糯玉米辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备及其RVA谱特性分析

以糯玉米淀粉为原料，对辛烯基琥珀酸淀粉酯的湿法制备工艺进行了研究，采用粘度速测仪（RVA）分析了不同取代度辛烯基琥珀酸淀粉酯的粘滞特性，并探讨了氯化钠和蔗糖对其粘滞特性的影响。结果表明，糯玉米辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备工艺为：酸酐用无水乙醇稀释3倍；反应时间3h；反应温度35℃；pH值8．5；淀粉乳液浓度30％-35％；酸酐加入量为3％～5％。RVA谱分析表明，随着变性程度的提高，辛烯基琥珀酸淀粉酯的粘度增加，糊化温度降低；氯化钠抑制辛烯基琥珀酸淀粉酯的糊化，使其粘度显著降低，蔗糖则使其粘度稍有增加。该研究为糯玉米辛烯基琥珀酸淀粉酯在食品工业中的应用提供了理论依据。

交联辛烯基琥珀酸淀粉酯亲核取代机理与结构表征

以木薯淀粉为原料,环氧氯丙烷和辛烯基琥珀酸酐为变性剂,选用水相法工艺制备交联辛烯基琥珀酸淀粉酯。采用红外光谱、电镜扫描、X射线衍射和差示扫描量热等手段对产物进行结构分析和合成机理研究。结果表明:在pH为7.0～8.5的范围内,产物取代度随着pH值的增大而增大,说明交联酯化符合亲核取代反应机理;红外光谱图中,1718.72cm-1和1570.33cm-1处产生了新的吸收峰,证实在淀粉中引入了辛烯基琥珀酸基团,930.97cm-1处吸收峰强度加强,说明淀粉分子间形成了醚化交联键;淀粉经交联酯化双重变性后受侵蚀的颗粒增多,部分颗粒表面变粗糙,并出现凹陷;交联酯化反应主要发生在淀粉颗粒的非结晶区,对结晶区破坏不明显;交联酯化提高了淀粉的糊化温度和热稳定性。结构分析证明了交联辛烯基琥珀酸淀粉酯兼具交联与酯化双重结构特征,有望能广泛应用于食品及医药行业中。

辛烯基琥珀酸淀粉酯制备高含量β-胡萝卜素微胶囊

以辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSAS)和β-环糊精为主要壁材,葵花籽油为溶解载体,硬脂酰乳酸钠(SSL)为乳化剂,并添加适量dl-α-生育作为的抗氧化剂,通过高温油熔和喷雾干燥方式研制高含量的β-胡萝卜素微胶囊产品。以微胶囊的包埋率为目标,利用单因素和混料实验设计优化β-胡萝卜素微胶囊的最佳工艺配方。结果表明:在微胶囊壁材含量占62%(β-环糊精和辛烯基琥珀酸淀粉酯分别占42%和20%)、葵花籽油21%、SSL 2%时可制得高含量的β-胡萝卜素微胶囊产品,产品包埋率、流动性及溶解性均能满足应用性要求。

紫杉醇微胶囊的制备及其靶向释放性能评价

以银杏辛烯基琥珀酸淀粉酯为壁材,紫杉醇为芯材,采用喷雾干燥法制备微胶囊。通过正交试验确定了喷雾干燥法制备紫杉醇微胶囊的最优工艺组合:紫杉醇与银杏辛烯基琥珀酸淀粉酯质量比例1∶8,乳状液固形物质量分数15.0%,均质压力40.0 MPa,喷雾干燥进风温度200℃。在此工艺条件下,紫杉醇包埋率为96.82%,微胶囊中紫杉醇质量分数为10.63%。产品气味纯正,没有明显的苦味,颗粒表面平整光滑,细小均匀,具有良好的流散性,包埋效果好。在模拟人工胃液中,90.0 min,累积溶出率4.27%,基本不释药;在模拟人工小肠液中,紫杉醇4.0 h的累积溶出率25.6%;在模拟人工大肠环境中,12.0 h的体外累积溶出率达89.26%,24.0 h的体外累积溶出率达95.34%。表明紫杉醇微胶囊具有抗酸、抗消化、在大肠中易降解等特性,达到了大肠定位释药的效果,且其制备工艺简单、可行,是一种有潜力用于提高紫杉醇的药效并且降低不良反应的缓释新剂型。

辛烯基琥珀酸淀粉酯的特性分析及在鸡肉灌肠中的应用

以早籼米淀粉为原料,采用水相体系制备不同黏度的辛烯基琥珀酸淀粉酯,并对其糊化特性、冻融稳定性及在鸡肉灌肠中的应用进行研究。结果表明:淀粉经酸解和辛烯基琥珀酸酐改性后,可以得到不同黏度的辛烯基琥珀酸淀粉酯,具有良好的冻融稳定性。在鸡肉灌肠中应用时,加入早籼米辛烯基琥珀酸淀粉酯的鸡肉灌肠与加入木薯变性淀粉的鸡肉灌肠相比较,其硬度、弹性和咀嚼性都有不同程度的提高(P<0.05)。扫描电子显微镜分析显示,添加木薯变性淀粉的样品,内部结构比较蓬松,而添加早籼米OSA-H6的样品,其内部组织则相对紧实细腻。该研究表明,辛烯基琥珀酸酐改性淀粉(烯基琥珀酸淀粉酸)可以改善肉制品的质构特性,在肉制品中具有潜在的应用价值。