【摘 要】
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Pickering乳液是指由固体颗粒代替小分子表面活性剂吸附到油水界面上稳定的分散体系,相较于传统乳液具有较高的稳定性和环境友好性等优势。近年来,由于纤维素较好的生物相容性和稳定性,低成本以及绿色可持续性,基于纳米纤维素制备的Pickering乳液深受食品、化妆品和制药等行业的青睐。本文基于天然的和人工体外合成的两种纳米纤维素材料,作为稳定剂制备水包油型Pickering乳液,测试了乳液的稳定性,
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Pickering乳液是指由固体颗粒代替小分子表面活性剂吸附到油水界面上稳定的分散体系,相较于传统乳液具有较高的稳定性和环境友好性等优势。近年来,由于纤维素较好的生物相容性和稳定性,低成本以及绿色可持续性,基于纳米纤维素制备的Pickering乳液深受食品、化妆品和制药等行业的青睐。本文基于天然的和人工体外合成的两种纳米纤维素材料,作为稳定剂制备水包油型Pickering乳液,测试了乳液的稳定性,并对其拓展应用进行了深入研究,为制备纤维素基Pickering乳液提供了更多的材料选择,对探究Pickering乳液拓展应用具有重要的意义。在第一部分中,通过机械手段,先后利用剪切粉碎和高压均质对细菌纤维素（BC）进行处理,得到分散性良好的BC悬浮液。将纤维素醚（HPMC）溶液加到BC悬浮液中,配制含量不同的BC/HPMC体系,使HPMC吸附到BC表面,显著提高了BC稳定食用油的能力,由其制备的水包橄榄油乳液常温下可以储存2个月以上。固含量低至0.2/0.2 wt%BC/HPMC制备的Pickering乳液通过烘箱干燥可得到固体乳液,且无油滴泄露,改善了单一BC稳定的Pickering乳液干燥后漏油的缺点。而如果使用单一HPMC制备的乳液,要达到相同的效果则需要2.0 wt%的固含量。固体乳液通过简单旋涡振荡,15 min内完全重新分散,室温下可以稳定存储2个月以上。消化性能测试结果表明,再分散前后的乳液,都有助于延缓和减少油脂在体外模拟小肠的环境中被消化。含量低至0.1/0.1 wt%的复配体系,游离脂肪酸（FFA）释放率仅有8%。由0.2/0.2 wt%的复配体系制备的再分散之后的乳液,最高FFA释放量不足1%,几乎可以抵抗消化酶对橄榄油的脂解。以上结果表明由BC/HPMC复配体系用于稳定食用油乳液在食品封存、安全运输以及减肥代餐的制作等领域有良好的应用前景。在第二部分中,以体外酶催化合成结晶纤维素纳米带（CNR）为稳定剂制备了水包油型Pickering乳液。CNR为聚合度为20±5的纳米带状矩形结构,具有Ⅱ型纤维素的晶体类型,结晶度约为56.2%。CNR-Pickering乳液流变学上表现出剪切变稀和类似凝胶状的行为。随着CNR固含量的提高,乳液粒径逐渐减小至15?m左右不再变化,乳液稳定性指数也逐渐增高。稳定性测试结果表明,由CNR稳定的Pickering乳液可以抵抗10000 rpm离心引起的乳液聚结和变形,从而保持油相不泄露。此外,该乳液在p H值2到12,氯化钠浓度从0到2 M,温度2oC到60oC的范围内均能保持稳定,乳液的粒径基本不变,也不会有油相析出。另外,CNR-乳液在2oC下可以稳定储存6个月以上。以上结果表明本文通过人工合成的纳米纤维素可以制备高稳定性的环保型Pickering乳液,并且有望在食品、化妆品等行业等到应用。
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