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食品级胶体颗粒稳定的Pickering乳液一直是食品领域研究的热点,对调控食品的感官品质、营养和稳定性等有着重要的影响。细菌纤维素纳米纤维作为一种绿色、可持续的胶体颗粒,能够不可逆吸附在油水界面稳定乳液,但是其较差的分散稳定性与两亲性,以及单一的基团结构等性质限制了其在Pickering乳液方面的应用。本文利用细菌纤维素纳米纤维(BCNFs)与大豆分离蛋白(SPI)复配协同稳定Pickering乳液,系统深入地探讨了复合物胶体颗粒的结构特性、界面吸附行为与乳化性能;继而研究了pH、复合物比例与浓度、油水比对稳定的Pickering乳液的微观形貌、粒径与流变特性的影响,并探究了制得的Pickering乳液的贮藏稳定性、氧化稳定性与消化特性;进一步结合Pickering乳液与喷雾干燥技术,探讨了调控Pickering乳液的性能对喷雾干燥制得的粉末油脂微胶囊的物理性能、包埋率及消化特性的影响。主要研究内容和结果如下:(1)细菌纤维素纳米纤维与大豆分离蛋白的油水界面相互作用对Pickering乳液消化性能的影响在pH 3.0的条件下制备了不溶性的细菌纤维素纳米纤维/大豆分离蛋白(BCNFs/SPI)静电复合物胶体颗粒,探究了颗粒间的相互作用和在油水界面的吸附特性,以及不同比例下稳定中链甘油三酯(MCT)油形成的O/W型Pickering乳液稳定性与消化特性。BCNFs的存在改善了SPI颗粒的界面吸附特性,形成的界面膜的刚性与致密性增强,使其界面压和膨胀粘弹性模量增强。制备了BCNFs/SPI复配物稳定的O/W型Pickering乳液,通过调整BCNFs/SPI比例,提高了乳液的稳定性。此外,BCNFs/SPI复合物稳定的乳液在体外模拟消化过程中的游离脂肪酸(FFA)释放量明显低于SPI稳定的乳状液,在BCNFs/SPI质量比为1:5时,FFA释放量最低,为58.0%。影响消化结果的主要机制如下:复合物形成的致密界面层部分限制了胆盐或脂肪酶在界面上的吸附;BCNFs形成的桥连结构和三维网络减少了油滴与脂肪酶和胆汁盐结合的空间面积。该研究结果为纤维素-蛋白质构建的Pickering界面调控油脂消化提供了理论依据。(2)氧化细菌纤维素纳米纤维对大豆分离蛋白的构象与界面吸附性能的影响探讨了不同pH(2-9)对SPI和SPI/2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化细菌纤维素(TOBC)静电复合物的构象状态、界面吸附特性和乳化性能的影响。利用光谱分析方法,包括圆二色谱和内源荧光光谱,对SPI蛋白构象变化进行了分析。通过界面流变吸附动力学和膨胀粘弹模量分析复合物胶体颗粒的界面吸附行为与生成的界面膜的粘弹模量。光谱分析表明,在pH 2-9时,TOBC的加入降低了SPI的表面疏水性,这是由于TOBC的加入部分阻碍了SPI的展开,从而减少了无序结构的形成。此外,TOBC的存在提高了SPI在等电点(p I,pH 4.5)附近的界面吸附性能,增加了界面压(π)和扩散速率常数(Kdiff)值,但粘弹性模量无显著差异。总体而言,当pH值偏离p I时,乳液的乳化性能优于pH值在p I附近时。然而,在pH 4-5时SPI/TOBC静电复合物稳定的乳液液滴分布更均匀,粒径更小(<20μm),具有良好的物理稳定性和更强的粘弹性能。(3)O/W型中高内相Pickering乳液的制备与性能探究探讨了SPI/TOBC复合物的不同比例与浓度、pH值对制得乳液的微观形貌、粒径大小与分布、稳定性和流变性能的影响,并进一步探究SPI/TOBC复合稳定中高内相Pickering乳液的物理特性与微观结构特征。结果表明,当SPI/TOBC的比值在12.5:1(w/w)时,乳状液的粒径分布均匀。当颗粒浓度从1.0 wt%增加到3.0 wt%时,复合物稳定的乳液性能显著改善。此外,pH值对乳液的结构和性能起着重要的调节作用。显微观察表明,pH 7.0条件下的乳状液液滴尺寸(10-15μm)小于pH 3.0条件下的乳状液液滴尺寸(15-40μm)。而在pH 3.0时,制得乳液的乳析指数(CI)较pH 7.0时低,可见乳液具有较好的贮藏稳定性。流变分析表明,乳液的表观粘度与粘弹性模量均随着复合物浓度增加而增加,乳液的弹性储能模量(G’)始终大于损耗模量(G’),呈现为弹性的类凝胶结构。利用浓度3.0 wt%的SPI/TOBC复合物成功制备了不同油相体积(50-74.05%)的中高内相Pickering乳液。在油相体积50-60%时,乳液具有一定流动性,随着油相体积进一步增加(70-74.05%),乳液呈膏状不流动,乳液液滴呈六边形堆积,具有凝胶结构化特性。(4)Pickering乳液的氧化稳定性与消化特性研究研究了以菜籽油为油相,不同浓度的SPI/TOBC静电复合物(pH 3.0)稳定的O/W型Pickering乳液的氧化稳定性与消化特性。研究表明乳液样品在低温(4°C)贮藏期内的平均粒径为25.5-37.1μm,zeta电位值为29.9-32.5 m V,乳液的抗分层稳定性随着复合物浓度增加而增加,复合物浓度在3.0 wt%时乳液最稳定,无分层现象。流变测试可见,乳液表现为剪切变稀的假塑性流体行为以及类凝胶状的固态特性,乳液的表观粘度与粘弹性模量值随复合物浓度增加而增加。在加速氧化条件(40°C)下,乳液的过氧化值(POVs)值和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)均低于原菜籽油的所测值。体外胃肠道模拟消化也表明,随着SPI/TOBC复合物粒子浓度提高,其脂肪酸的释放速率与释放量显著减低。结果证实了SPI/TOBC静电复合物稳定的乳液具有一定的抗氧化与抗消化特性,有利于在功能性食品中进一步应用。(5)Pickering乳液喷雾干燥制得的粉末油脂微胶囊的性能调控制备了热诱导大豆分离蛋白(HSPI)和BCNFs协同稳定大豆油形成O/W型Pickering乳状液,然后喷雾干燥处理后得到粉末油脂。探讨了BCNFs浓度和油相含量对乳液的形貌和粒径大小与分布的影响,随后探讨了喷雾干燥的粉末油脂的微观结构、粒径分布、水分含量、流动性和堆积密度,进一步探究了粉末油脂的封装效率和消化性能。当BCNFs浓度为0.2 wt%,HSPI浓度为2 wt%时,乳剂液滴尺寸均匀(<1μm)。油相中添加了2 wt%蜂蜡的乳液在不同油相含量(10-20%)下均无明显的液滴聚集的现象。喷雾干燥后,制得的粉末油脂(油负载量35.9-56.8%)呈空心状,表面光滑,粒径较小且均匀的球体结构。通过调整乳液中的BCNFs含量和油相含量,提高了制得粉末油脂的流动性和包封效率。此外,BCNFs的存在部分抑制了油脂的消化水解,当BCNFs含量为0.1 wt%时,释放的FFA呈最低值72.5%,粉末油脂延缓消化的性能最佳。这里通过喷雾干燥技术与Pickering乳液技术相结合,对乳液的性能进行了优化调控,进一步解决喷雾干燥对液态油脂微胶囊化的适用局限性,对粉末油脂微胶囊的开发与利用提供了一定参考。