大豆蛋白纳米颗粒稳定的乳液及其油凝胶性质

发布时间：2017-09-18 23:06

  本文关键词：大豆蛋白纳米颗粒稳定的乳液及其油凝胶性质

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【摘要】：食品级Pickering乳化剂因其良好的兼容性,微胶囊包埋特性和乳化稳定性在食品、医药和化妆品行业具有重要的应用前景。本文通过加热制备出大豆蛋白纳米颗粒(Soy Protein Nanoparticles,SPNs),表征了其物理化学性质,研究SPNs在油水界面的吸附动力学和吸附膜的机械强度,并用SPNs为乳化剂制备Pickering乳液,考察不同条件对乳液微观结构、宏观稳定性和流变性的影响,建立界面流变与乳液主体相流变之间的关系,最后以Pickering乳液为模板制备油凝胶,研究了油凝胶的流变性质。主要内容如下:(1)研究了SPNs在水溶液中的聚集性能。通过95℃下加热大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)制备SPNs,考察pH值(5.9和7.0)和离子强度(0、100和400 mM NaCl)对SPNs聚集性能的影响。对其粒径、Zeta电位、表面疏水性和流变性质进行了测定。结果表明,pH 5.9更有利于SPNs发生聚集;随离子强度的增加SPNs聚集程度先增高后降低,当NaCl浓度为100 mM时SPNs聚集程度最高,表现为盐析行为;而NaCl浓度为400 mM时发生解聚,表现为盐溶行为。(2)考察了SPNs在油水界面的吸附与自组装行为。分别研究了在pH 5.9和pH 7.0条件下离子强度(0、100和400 mM NaCl)对SPNs的动态界面张力和界面流变性质的影响,通过数学经验公式分析动态吸附数据,获得SPNs有效扩散系数。结果表明,在两种pH值下SPNs的动态界面张力均随离子强度的增加而降低,而有效扩散系数先减小再增大,界面膜的弹性模量均表现为随离子强度的增加先增高后降低的变化规律。(3)以SPNs为乳化剂制备Pickering乳液,考察了离子强度、pH值、蛋白质浓度、油相体积分数对乳液微观形貌、液滴尺寸、分层系数、流变性能的影响。研究结果表明,所有乳液均表现出剪切变稀的性质,说明液滴发生絮凝;动态振荡实验中弹性模量始终大于粘性模量,证实乳液形成了弹性的类凝胶网络。相比于盐溶(400 mM NaCl)条件,盐析(100 m M NaCl)条件下SPNs具有更强的乳化能力,由其稳定的乳液具有更高的剪切粘度和弹性模量,表现出更高的抗分层稳定性和抗聚结稳定性;与中性条件相比,酸性条件更有利于增加乳液剪切粘度和弹性模量,减少乳液分层,但液滴多分散程度增高;随着蛋白质浓度的增加,乳液液滴粒径降低,但分层系数无显著变化;油相体积分数增加乳液的分层系数显著降低,剪切粘度和弹性模量增加。为建立SPNs界面流变与乳液主体流变之间的关系,在上述研究基础上,获得了不同离子强度下乳液体系的临界油相体积分数(φc);并将界面弹性模量(Gi')与乳液主体相弹性模量(G0')进行关联,结果表明G0'不仅与拉普拉斯压力和油相体积分数有关,还对Gi'有很强的依赖性。(4)以SPNs稳定的Pickering乳液为模板,通过恒温干燥制备油凝胶。为改善油凝胶稳定性,在模板乳液中添加黄原胶,分别考察了黄原胶在乳液模板和油凝胶中的作用,结果表明,对于乳液模板而言,黄原胶能抑制乳液分层,明显降低乳液粒径和弹性模量;对油凝胶而言,黄原胶能增加油凝胶的剪切粘度和弹性模量,有助于提高油凝胶的稳定性。
【关键词】：大豆蛋白纳米颗粒(SPNs) 界面 乳液 流变 油凝胶
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS201.2;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 前言9-18
• 1.1 蛋白质颗粒乳化剂的制备方法及影响因素9-11
• 1.1.1 蛋白质颗粒乳化剂的制备9
• 1.1.2 蛋白质在溶液中的聚集性能及影响因素9-11
• 1.2 蛋白质在油水界面的吸附行为11-12
• 1.2.1 蛋白质的吸附动力学11
• 1.2.2 蛋白质界面吸附膜的动态特性11-12
• 1.3 蛋白质稳定乳液的体相流变学12
• 1.4 蛋白质界面流变性质与乳液主体性质的关系12-13
• 1.5 影响蛋白质稳定乳液性质的因素13-15
• 1.5.1 pH值对蛋白质稳定乳液性质的影响13-14
• 1.5.2 离子强度对蛋白质稳定乳液性质的影响14
• 1.5.3 蛋白质浓度对蛋白质稳定乳液性质的影响14
• 1.5.4 油相体积分数对蛋白质稳定乳液性质的影响14
• 1.5.5 多糖对蛋白质稳定乳液性质的影响14-15
• 1.6 油凝胶的制备方法15-16
• 1.7 研究意义与研究内容16-18
• 1.7.1 研究意义16
• 1.7.2 研究内容16-18
• 2 实验材料与方法18-22
• 2.1 实验材料与仪器18
• 2.1.1 实验材料18
• 2.1.2 实验仪器18
• 2.2 实验方法18-22
• 2.2.1 SPNs的制备及表征18-19
• 2.2.2 SPNs油水界面性质表征19-20
• 2.2.3 乳液的制备及性质表征20-21
• 2.2.4 油凝胶的制备及性质表征21-22
• 3 实验结果与讨论22-51
• 3.1 SPNs聚集性质研究22-25
• 3.1.1 pH值和热处理对SPNs表面疏水性的影响22
• 3.1.2 pH值对SPNs微观形貌的影响22-23
• 3.1.3 SPNs悬浮液宏观形貌和粒径分布的表征23-24
• 3.1.4 离子强度对SPNs表面Zeta电位的影响24
• 3.1.5 离子强度对SPNs悬浮液剪切粘度的影响24-25
• 3.2 SPNs在油水界面的吸附与自组装行为25-29
• 3.2.1 动态界面张力的研究25-26
• 3.2.2 界面吸附动力行为的研究26-27
• 3.2.3 界面吸附膜动态特性的研究27-29
• 3.3 不同条件对乳液性质的影响29-41
• 3.3.1 pH值、离子强度对乳液性质的影响29-37
• 3.3.2 油相体积分数对乳液性质的影响37-39
• 3.3.3 蛋白质浓度对乳液性质的影响39-41
• 3.4 乳液模板法制备油凝胶的性质研究41-51
• 3.4.1 黄原胶对乳液模板性质的影响41-45
• 3.4.2 黄原胶对油凝胶性质的影响45-51
• 主要结论与展望51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-60
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文60

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本文编号：878036