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基于乳液的广泛应用,乳液形成及稳定过程中所需的乳化剂被广泛关注。开发天然乳化剂取代合成乳化剂,开发植物来源乳化剂取代动物来源乳化剂可以更为贴近消费者关于健康的需求,成为了近年来研究的热点。淀粉作为多糖的一种在作为乳化剂的应用方面被寄予厚望。然而,研究发现天然淀粉的乳化性较差,不能满足实际应用的需要,亟需一种无需引入外接基团的方法提高淀粉的乳化性。目前发现一种淀粉可溶性级分具有改善的乳化性,然而关于淀粉可溶性级分稳定乳液的机理、影响乳化性的因素等关键问题尚未被探究。基于此,本文开展了四部分研究内容。首先,通过物理、酶法获得了淀粉可溶性级分,构建了淀粉可溶性级分乳液体系,考察了直链淀粉含量、相对分子量对淀粉可溶性级分乳化性的影响,作为淀粉可溶性级分作为乳化剂的理论指导;其次,考察了淀粉可溶性级分构建微胶囊、高内相乳液的能力,作为淀粉可溶性级稳定新形态乳液的实践探索。以上研究内容的主要结论如下:(1)直链淀粉含量对淀粉可溶性级分乳化性的影响:以蜡质玉米淀粉、普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉为原料,通过糊化-离心的物理方法获取了淀粉的可溶性级分,评估了淀粉可溶性级分的乳化性。结果表明通过物理法从三种不同直链淀粉含量的玉米淀粉中获得的淀粉可溶性级分均具有相似的淀粉-碘复合物最大吸收波长(625-630 nm)和峰值相对分子量(3.31×10~5-3.90×10~5)。另一方面,淀粉可溶性级分具有良好的乳化能力,制备的乳液具有良好的离子、p H和热稳定性,特别是普通玉米淀粉可溶性级分稳定的乳液可以在室温下保持90 d的稳定。此外,淀粉可溶性级分溶液的固形物含量依次为普通玉米淀粉(13.57 g/L)>高直链玉米淀粉(8.85 g/L)>蜡质玉米淀粉(1.17 g/L),与淀粉可溶性级分稳定乳液的储藏稳定性趋势一致。这些结果表明淀粉直链淀粉含量通过影响淀粉可溶性级分的溶出影响其乳化性,淀粉可溶性级分是有效的乳化剂。(2)相对分子量对淀粉可溶性级分乳化性的影响:以蜡质玉米淀粉和大米淀粉为原料,通过酶水解方法获取了不同相对分子量的淀粉可溶性级分,评估了淀粉可溶性级分的乳化性和界面行为。结果表明酶水解获得的淀粉可溶性级分峰值相对分子量范围为6.298×10~4-1.219×10~6。在该范围内,淀粉可溶性级分的相对分子量越小,其稳定的乳液粒径越小(9.99-2.05μm)、储存稳定性越高(1 d-15 d),即乳化性更强。此外,淀粉可溶性级分通过Pickering效应稳定乳液,并且在淀粉可溶性级分相对分子量较小时,可以更快地形成弹性界面膜,同时更抗破裂。这些结果表明淀粉的相对分子量影响其乳化性,通过降低相对分子量,弱乳化性的淀粉可以转化为更有效的乳化剂。(3)淀粉可溶性级分包封的微胶囊:以普通玉米淀粉为原料,通过糊化-离心的物理方法获取了淀粉的可溶性级分,并将商业可溶性淀粉视为酶水解方法获取的淀粉可溶性级分,对玉米淀粉可溶性级分和商业可溶性淀粉包封微胶囊的能力进行了评估。结果表明在壁材与芯材2:1的条件下,分别以玉米淀粉可溶性级分和商业可溶性淀粉作为唯一的壁材,可以通过分散-喷雾干燥的方式制备性能良好的微胶囊。其中,作为壁材的淀粉相对分子量对微胶囊的性能起着决定性作用。玉米淀粉可溶性级分的峰值相对分子量为3.537×10~5,商业可溶性淀粉的峰值相对分子量为2.720×10~4。它们制备的微胶囊具有相似的包封效率(88.58%-89.56%)和缓释特性。然而,它们在更多的性质上具有差异性:商业可溶性淀粉包封的微胶囊颗粒更为丰满、体外消化更快速;玉米淀粉可溶性级分包封的微胶囊和商业可溶性淀粉包封的微胶囊包封产率分别为64.26%和91.02%,粒径(d4,3)分别为37.70和7.39μm,沸水溶性分别为74.26%和99.22%,复水稳定性分别为2 h和7 d。(4)淀粉可溶性级分参与稳定的高内相乳液:将商业可溶性淀粉视为酶水解方法获取的淀粉可溶性级分,制备了淀粉-乳清分离蛋白复合物,对复合物制备高内相乳液的能力进行了评估。结果表明可溶性淀粉可以与乳清分离蛋白形成复合物,该复合物具有在200 nm处降低的紫外吸收和340 nm处降低的荧光强度。此外,种复合物具有比单一的可溶性淀粉和乳清分离蛋白更强的乳化性,可以在油水界面形成强度更强的界面膜,从而具有稳定高内相乳液能力。另一方面,淀粉-乳清分离蛋白复合物稳定乳液的主要作用力为空间位阻作用力,其次为静电排斥作用力。此外,淀粉-乳清分离蛋白复合物稳定的高内相乳液相较于单一的乳清分离蛋白稳定的高内相乳液对β-胡萝卜素有更好的保护作用,在72h紫外照射后仍有17.95%的β-胡萝卜素保留率。同时,除乳清分离蛋白的等电点外,淀粉-乳清分离蛋白复合物稳定的高内相乳液在酸性环境中更稳定,特别是该高内相乳液在高离子强度环境下仍能保持稳定。综上所述,得益于油水界面吸附能力的改善,通过物理、酶法获取的淀粉可溶性级分具有改善的乳化性,是一种具有“清洁标签”的乳化剂,适用于制备或参与制备水包油乳液、微胶囊和高内相乳液。