大豆纤维改性粒子制备及其Pickering乳液特性研究

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我国豆渣资源丰富,年产280万吨;豆渣含有丰富的蛋白质(约15%)和纤维素(高于70%);豆渣中大豆纤维亲水性强且不可溶,具有制备Pickering乳液的潜力。Pickering乳液因其稳定性好,绿色环保而备受关注,近年越来越多的研究以蛋白质、淀粉、纤维素等固体粒子制备食品级Pickering乳液,鲜有关于大豆纤维制备Pickering乳液的报道。本论文首先通过超声辅助热碱法去除豆渣中的残留蛋白,用提纯后的大豆纤维制备O/W型Pickering乳液,初步探索不同影响因素(大豆纤维浓度、油相质量分数、水相pH值、水相离子强度)下大豆纤维制备Pickering乳液的特性;在此基础上,进一步以疏水性的食品级乙基纤维素接枝大豆纤维制备改性大豆纤维,再用改性大豆纤维制备O/W型Pickering乳液,最后对比研究疏水改性对大豆纤维的结构、性质及其Pickering乳液特性的影响。以期开发一种可食用的Pickering固体粒子,并探索一种绿色化改性方式,为豆渣综合利用和大豆纤维制备食品级Pickering粒子提供理论和方法指导。超声辅助热碱法可以有效去除豆渣中的残留蛋白,并改善大豆纤维的结构和性质。豆渣中残留较高含量的蛋白质对大豆纤维制备的乳液有重要影响,因此论文首先通过超声辅助热碱法去除豆渣中的蛋白质,并研究该法得到的大豆纤维的结构和性质。研究发现:以20 mL/g的液料比,在pH 12和110℃下加热豆渣30 min,可以有效去除豆渣中残留蛋白质,降低大豆纤维的聚合度,改善大豆纤维的疏水性、持水/持油性和膨胀性。大豆纤维具有形成和稳定Pickering乳液的潜力。论文用自制的大豆纤维制备Pickering乳液,并研究乳液的性质和稳定性。研究发现:大豆纤维浓度为0.4%或0.5%,油相质量分数低于20%时乳液的稳定性较好,pH值和离子强度对乳液的聚结稳定性影响较小,高浓度盐制备的乳液较低浓度盐稳定性好;酸性及碱性环境、添加盐离子制备乳液的分层稳定性较差;流变学分析发现乳液呈剪切稀化及弱凝胶特性,其凝胶结构随贮藏时间的延长而增强。乙基纤维素疏水改性可以进一步改善大豆纤维的结构和性质,同时显著提高大豆纤维Pickering乳液的性质和稳定性。论文以疏水性的食品级乙基纤维素接枝大豆纤维制备改性大豆纤维,随后用改性大豆纤维稳定O/W型Pickering乳液,并研究改性大豆纤维的结构、性质及其Pickering乳液的性质和稳定性。研究发现:乙基纤维素可以进一步提高大豆纤维的疏水性、持水/持油性、起泡性和界面特性;任一条件下,改性大豆纤维制备乳液的分层稳定性都高于大豆纤维制备的Pickering乳液;当粒子浓度大于0.4%,酸性及中性条件下,改性大豆纤维制备的Pickering乳液的聚结稳定性都高于大豆纤维制备的Pickering乳液。
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