淀粉可溶性级分乳液体系的构建及其稳定机理研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:missao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
近地空间环境是对地球生态系统影响极为重要的区域,它关乎着地球生命的安全、人类生存活动、以及科技发展等要素。哨声波是近地空间环境中常见的右旋极化的电磁波,其激发和相关的相互作用过程会对影响地球环境的参数变化,并在地球空间环境的变化过程中起到重要作用,其不仅与海啸、地震、火山喷发、雷电天气等灾害性事件有关,更对资源勘探、航空航天、定位、通信等科学技术方面有着一定影响。对近地空间环境变化的把握有助于为全
学位
果胶作为增稠剂、凝胶剂、稳定剂等在食品工业中应用广泛。商业果胶主要来源于柑橘皮和苹果渣,且为高酯果胶。为了获取较低酯化度的果胶只能通过加工手段去酯化,因此急需寻求具有较低酯化度果胶的天然资源。薜荔雌果种子(薜荔籽)常被人们用于制作“凉粉”,已经被证实这是由于其富含果胶,是一种优质的果胶资源,且酯化度较低。然而目前缺乏对薜荔籽果胶分子结构和凝胶性质的系统研究。本研究采用水提醇沉提取薜荔籽果胶,对其基
学位
食品中小分子危害因子对消费者的健康构成了较大威胁。免疫分析方法(如酶联免疫吸附法)已被应用于食品中小分子危害因子的分析。然而,传统的免疫分析方法依赖检测抗原(部分检测抗原对人体危害较大)和经繁琐工作制备的抗体,限制了其在小分子危害因子检测中的应用。基于单链结合蛋白-适配体或盐离子调控胶体金纳米粒子(gold nanoparticles,Au NPs)聚集建立的方法虽具有免检测抗原和抗体的优势,但仍
学位
日地空间环境作为人类生活的“第四环境”,越来越被人们所重视。剧烈的太阳活动会引起地球空间环境的剧烈变化,严重影响卫星导航、地表通讯以及人类生活。据研究,所有空间天气事件的背后,都离不开能量的输运和转换。因此,研究日地空间环境中的能量输运和转换对正确认识我们的生存环境和开展空间天气预报十分重要。磁场重联是太阳风物质和能量进入磁层的重要机制之一,它是发生在电流结构中的多尺度物理过程。在磁层多尺度(MM
学位
在自然因素和人为干扰双重影响下湖泊面临着面积萎缩、水质恶化、生态环境遭受严重破坏、功能和效益下降等问题,悬浮物是湖泊浑浊程度、湖床演变、营养盐和污染物输移的重要影响因素,研究湖泊水体悬浮物时间和空间的分布特征及其影响机制对维护湖泊生态系统可持续发展意义重大。本文以高动态湖泊—鄱阳湖为对象,采用现场监测、数值模拟和遥感技术等手段,开展鄱阳湖水体悬浮物的遥感监测机制、时空分布格局及水动力响应研究。主要
学位
新中国成立以来,我国经济取得了快速发展。高耗能、高污染、高排放的粗放型经济发展方式带来了经济高速增长的同时,环境问题也日益凸显。环境污染事件各地频发、城市雾霾愈演愈烈、气候变暖令人手足无措,粗放型的经济发展方式难以为继。随着可持续发展理念得到广泛关注,人们开始重视环境问题,如何在保护环境的基础上实现经济可持续发展成为重要议题。二十大报告提出,我们要推进绿色发展,促进人与自然和谐共生。绿色经济发展是
学位
党的十八大,拉开了中国特色社会主义新时代的序幕,开启了我国经济崭新的发展阶段。十年间,着眼于“经济高质量发展”,习近平总书记做出了一系列的重要论述,围绕着“是什么、为什么、怎么做”的问题,深刻而系统地回答了新时代我国经济高质量发展这一时代命题。从重要论述的形成背景看,以马克思主义政治经济学的经济发展思想、中国共产党人的经济发展观以及西方经济增长理论为理论渊源;以我国主要矛盾的变化、我国实现中国式现
学位
食品传递体系是指将具有特定功能的化合物通过食品级聚合物或胶体系统进行包埋达到特定功能的传递体系,包括纳米粒子,脂质体,水凝胶,乳液等,可通过结构设计和组分配比实现包埋物质的稳定性提升、控制释放和生物利用率改善的目的,对于改善活性成分或营养物质吸收,促进人体健康具有重要意义。在外部环境压力条件下,传统的食品传递体系易发生理化和结构性质变化,从而影响自身稳定性和包埋成分的功能性质。环境响应型传递体系是
学位
农产品加工过程中会产生大量副产物,其中大部分是木质纤维素类生物质,目前的焚烧和填埋技术对坏境和水体资源造成严重污染,因此将这部分木质纤维素生物质通过热解技术制备高附加值产品,不仅对我国环境保护具有十分重要的意义,而且其生产高价值的燃油添加剂和精细化工产品可减少化石燃油的消耗,大幅度减少碳排放,助力我国碳达峰碳中和战略目标。然而,生物质具有亲水性强、能源密度低、不易储存且产地分散等缺陷,造成其作为能
学位
随着工业化进程的加快,化石能源消耗,并伴随着暴露出一系列环境污染问题,因此转向低碳循环经济和实施“碳中和”战略已成为全球共识。最近,通过一系列加氢反应将可再生生物质平台化合物升级转化为高附加值化学品引起了广泛的关注。本论文建立了生物质衍生精细化学品2,5-二甲基呋喃、环戊酮/醇、吡咯、环戊烯酮类化合物的合成方法。系统评估了高效加氢与酸协同催化机制,并深入解析了催化剂的组成、氢气活化性能、酸性与反应
学位