本论文对一种新型的纳米纤维素(NC)作为颗粒乳化剂和乳化稳定剂在乳化体系中的应用特性及稳定机制进行研究,并对其作为膳食纤维对三大营养素在胃肠道中消化进程的影响机制进行探索,以期为纳米纤维素在食品中的应用开拓方向。首先,通过透射电镜、粒径测定、X射线衍射、Zeta电位对纳米纤维素的基本性质进行考察,发现本研究中的NC结晶度为5.6%、平均粒径为65 nm、不带电;将NC作为颗粒乳化剂,发现其无法稳定乳液,但当与羧甲基纤维素(CMC)以1:9~3:7比例复配后,能制得平均粒径为2μm左右的乳液,且乳液聚并稳定性大大提高。通过荧光显微镜和扫面电镜观察乳液微观结构,证明了NC复配物在油水界面的吸附作用。进一步通过电位、三相接触角证明复配CMC后,可通过改变颗粒润湿性,使NC:CMC比例为1:9~3:7时的三相接触角接近90°,提高Pickering乳液的稳定性。同时,通过乳液流变学特性发现,NC复配物稳定的乳液G’大于G”,储藏七天后仍保持高弹性,说明NC在乳液中可能可以形成网络结构,抑制油滴聚并和重力作用下的乳液分层,进一步提高乳液的储藏稳定性。其次,以微晶纤维素(MCC)为对照,通过考察NC与CMC复配物和乳清分离蛋白(WPI)复配稳定3%油含量的乳饮料模拟体系的表观稳定性、粒径大小、WPI界面吸附量和流变学来探究NC作为乳化稳定剂的能力,发现相比MCC复配物及空白对照,NC:CMC为9:1与WPI复配制备的乳液表观稳定性最好,可提高乳液粘弹性,具备优越的悬浮稳定性,在储藏3个月后保持模拟乳饮料体系的稳定性;通过逐一分析乳饮料模拟体系中的各物质对乳液稳定性和悬浮稳定性的影响,结果发现以NC:CMC 9:1为代表的高比例NC复配物具备优越的悬浮稳定能力和一定的乳化能力,其制备的乳液储藏稳定性最好,平均粒径为700 nm左右,在低剪切速率下黏度最高,粘弹性最强;通过花生乳的应用实验,证实NC:CMC为9:1~7:3时可以达到和FMC公司的胶态MCC相同的应用效果,即NC复配物作为乳化稳定剂在含有颗粒的乳饮料中有可观的应用前景。最后,通过探究NC在模拟口腔-胃-小肠连续三步消化体系中对含有淀粉、油脂、蛋白三大营养素的模拟食品糊消化的影响,结果显示与MCC相比,0.5 wt.%的NC有明显抑制淀粉消化的作用,抑制率为14.3%,而对油脂、蛋白的消化无明显影响。进一步从NC对体系黏度、葡萄糖吸附以及胰酶活力的影响三个方面对NC抑制淀粉消化的机制进行讨论,结果显示NC对体系的黏度和葡萄糖的吸附无显著影响,但对胰α-淀粉酶酶活力的抑制率为14.6%,并通过荧光光谱实验发现NC与胰淀粉酶之间的相互作用为静态猝灭作用,结合位点数约为两个。因此,NC主要通过抑制酶活力延缓并抑制淀粉的消化,这可能是因为其与对胰淀粉酶的吸附和疏水微环境的改变而导致的。