【摘 要】
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固体颗粒在油水界面上不可逆地吸附给Pickering乳液带来了优异的稳定性,可以有效解决含有固体颗粒体系的不稳定问题,在医药、食品、化妆品等方面有着广阔的应用前景。本文以天然生物颗粒珍珠粉作为固体颗粒乳化剂成功制备了Pickering乳液,首先考察了不同珍珠粉添加量、油水质量比和水相盐浓度等因素对珍珠粉形成Pickering乳液的影响。其次,探究了不同类型油脂作为油相参与珍珠粉Pickering乳
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固体颗粒在油水界面上不可逆地吸附给Pickering乳液带来了优异的稳定性,可以有效解决含有固体颗粒体系的不稳定问题,在医药、食品、化妆品等方面有着广阔的应用前景。本文以天然生物颗粒珍珠粉作为固体颗粒乳化剂成功制备了Pickering乳液,首先考察了不同珍珠粉添加量、油水质量比和水相盐浓度等因素对珍珠粉形成Pickering乳液的影响。其次,探究了不同类型油脂作为油相参与珍珠粉Pickering乳化的情况,从珍珠粉在不同油脂中的分散性、润湿性、油水界面张力和吸附能等方面剖析了油脂性质对珍珠粉制备Pickering乳液的影响。最后,系统研究了珍珠粉的预处理、水相的颗粒浓度、水相的pH值和乳化过程等因素对珍珠粉稳定高内相Pickering乳液形成及稳定性的影响。此外,还利用高分辨荧光显微镜对高内相Pickering乳状液进行了表征,讨论了不同乳化过程中乳液的界面重组情况。结合以上的研究得到各因素影响的规律性,为开发稳定性能优异、安全性高和功能性强的珍珠粉Pickering乳化产品提供一定的实验基础和理论参考。主要研究内容如下:(1)以珍珠粉为Pickering乳化剂,对珍珠粉颗粒制备Pickering乳液的配方进行探索,结果表明:乳液稳定性随着珍珠粉添加量的增加而逐渐增强,较佳的珍珠粉添加量为2.5%;珍珠粉制备的Pickering乳液的离心稳定性随油水质量比的增加先增强后降低,乳液离心稳定性在油水质量比为4:6时最高;同时,低浓度水相氯化钠的加入对Pickering乳液无明显影响,但当氯化钠浓度增加到某一浓度(20 mmol/L)时,乳液的离心稳定性增强。氯化钠浓度进一步增加高于此值时,乳液的离心稳定性显著降低。(2)深入研究烷烃、酯类油、植物油和醇醚等四种类型的油脂对珍珠粉Pickering乳液形成和稳定的影响;不同类型油脂做油相时,珍珠粉的乳化性能存在较大差异,其乳化性能受颗粒在油脂中分散性、油水界面张力和三相接触角的影响。预处理后珍珠粉稳定的Pickering乳液乳化粒子尺寸随支链烷烃碳链长度的减小而增大。对于结构中含有单一酯基的酯类油,可能由于油水界面张力较低和三相接触角较高,形成乳液稳定性较差。此外,辛酸/癸酸甘油三酯(CCT)、霍霍巴籽油(SCS)和橄榄油(OLO)作为油相形成乳液为W/O型,这可能与珍珠粉表面吸附油脂中游离脂肪酸有关。虽然PPG-15硬脂醇醚(PSE)的三相接触角相对适中,但由于其油水界面张力较低,制备乳液的稳定性较差。(3)研究了珍珠粉预处理、珍珠粉用量、水相的pH值和乳化过程等因素对珍珠粉制备高内相Pickering乳液的影响。与珍珠粉(PP)相比,经过物理研磨处理的超细珍珠粉(UPP)的乳化性能得到了明显的提高,使其能够稳定更高体积分数的油相,形成粒径更小的乳化粒子。连续相中UPP的浓度低至0.5 wt%时,UPP也能形成较为稳定的高内相Pickering乳液;当UPP浓度从0.5 wt%增加到3.5 wt%时,乳化粒子滴粒径逐渐减小。pH值在9.31~10.0范围时,珍珠粉能形成离心稳定性强的高内相Pickering乳液,降低pH值使得乳化粒子粒径增大,稳定性下降。此外,两步法制备工艺可以制备出更高内相体积分数的高内相Pickering乳液,这可能和UPP在高内相Pickering乳液油水界面上的均匀分布,油水界面的堆积和变形有关。
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