【摘 要】
:
油凝胶是液态植物油被凝胶剂分子形成的三维网络固定于其中形成的低饱和、零反式半固态油脂,在食品、药品、化妆品等领域具有广泛的应用前景。其中,复合油凝胶因其优异的可调性备受关注。神经酰胺(Ceramide,CER)是一种新型的食品级有机凝胶剂,具有良好的保健作用。卵磷脂(Lecithin,LEC)是一种天然的两性物质,它虽然不是一种有效的凝胶剂,但在多组分体系中,它可以作为晶体调节剂或共筑剂。本课题以
论文部分内容阅读
油凝胶是液态植物油被凝胶剂分子形成的三维网络固定于其中形成的低饱和、零反式半固态油脂,在食品、药品、化妆品等领域具有广泛的应用前景。其中,复合油凝胶因其优异的可调性备受关注。神经酰胺(Ceramide,CER)是一种新型的食品级有机凝胶剂,具有良好的保健作用。卵磷脂(Lecithin,LEC)是一种天然的两性物质,它虽然不是一种有效的凝胶剂,但在多组分体系中,它可以作为晶体调节剂或共筑剂。本课题以LEC和CER为研究对象构建复合凝胶体系,并采用流变仪、示差扫描量热仪、偏光显微镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱仪等仪器对构建的体系进行初步表征和机理探究。在此基础上通过研究加水对体系的影响构建了水致复合凝胶体系,以及通过调节加水时的体系温度、油相性质和水相性质来调控复合体系的性质。主要研究结果如下:(1)神经酰胺/卵磷脂复合油凝胶体系构建。本文将不同摩尔比的LEC和CER在葵花籽油中混合,结果显示,当样品中有更多的非凝胶剂(LEC)时形成凝胶,而有更多的凝胶剂(CER)时几乎没有形成凝胶。6L4C和5L5C形成了具有高强度(G’>1.0×10~5 Pa)和优异持油能力(高达99.84%)的油凝胶,且其稳定性高于单组分凝胶(0L10C)。偏光显微镜显示6L4C为短针状晶体,而其他复合样品为持油效率较低的三维球状结晶,且均不同于单组分凝胶。综上提出假设:在不同凝胶剂组成的样品中,LEC和CER以6:4的摩尔比进行分子共组装(Co-assembly),冗余的LCE或CER以自分类(Self-sorting)方式形成基础晶体后通过侧面堆积与共组装纤维结合,形成在显微镜下观察到的各种微观结构。这一工作构建了新型的复合油凝胶,同时证明了可以通过简单地改变凝胶剂的摩尔比调节多组分凝胶的响应行为。(2)水致复合凝胶体系构建。LEC和CER在特定比例才可形成稳定油凝胶,本研究通过加入少量水诱导了某些无法形成凝胶的样品胶凝。微观结构表明,水参与了晶体网络的组装,使样品的微观形态由三维球状晶体转变为网罗液体油更高效的二维棒状或片状晶体。在水致凝胶中观察到不同的X射线衍射峰(14.9(?))表明水的加入使LEC和CER晶体发生了重排。傅立叶红外光谱显示了水与胶凝剂之间存在相互作用,证实了水在体系自组装中的重要性。这一工作构建了新型的水致复合凝胶体系,增加了在油脂产品中添加水溶性营养物质的可能性。(3)加水时的体系温度对水致凝胶的影响。在不同体系温度下加水(TW)导致了不同的凝胶行为和微观结构。在20℃和95℃温度下制备的样品均形成凝胶,且95℃时的凝胶强而脆,在45℃和70℃温度下制备的样品结构较弱而无法凝胶。20℃时制备的凝胶为片状晶体,且展现出与单一凝胶不同的X射线衍射峰(14.5(?))。95℃时的凝胶呈现出由层状和纤维晶体稳定的油滴组成的网状结构,其衍射图显示了两个分别对应于CER凝胶(~13(?))和LEC凝胶(~12(?))的特征峰。我们推测:TW的增加导致CER和LEC的结晶方式从共组装(TW=20℃)转变为自分类(TW=95℃)。本研究通过控制加水时的体系温度调控了水致油凝胶的特性,这一方法可以进一步帮助我们设计健康的脂肪产品。(4)油相性质对水致凝胶的影响。油相性质改变了凝胶的微观结构和宏观性质,且凝胶的晶体形状与油相性质呈现明显的相关性。随着油基极性和粘度的增大:凝胶的强度呈增加趋势,且由粘度为0.082 Pa·s(223.22±29.46 Pa)与0.72 Pa·s(1954.71±281.56 Pa)油基制备的凝胶的强度有显著性差异;凝胶结晶的峰值温度呈下降趋势,焓变绝对值增大;氢键强度显著增大。油基的粘度和极性性质通过影响凝胶剂分子在油相中的溶解度和相互作用来影响晶体的形成,从而影响样品的宏观性质。结果表明,可以通过使用不同基料油来调控油凝胶的加工特性。(5)水相性质对水致凝胶的流变学性质影响。Na OH的添加增强了凝胶的强度和稳定性,10 M NaOH样品的凝胶强度(~2.3×10~4 Pa)显著高于H2O样品(~6.6×10~2Pa);H3PO4的添加降低了凝胶强度,但增强了恢复性,即增强了凝胶的涂抹性。温度扫描表明水相性质对体系的影响通过调节晶体的排列来改变凝胶的微观结构和流变性能。结果再次证实了水相在此复合体系自组装中的重要性,也表明了可以通过改变水相性质来调节凝胶的特性。
其他文献
随着我国茶油产量不断升高,随之产生的油茶籽壳副产物总量也在不断增加。油茶籽壳是油茶籽的外种皮,常被直接丢弃或焚烧,造成很大的资源浪费。油茶籽壳富含木质素、半纤维素及纤维素,是制备活性炭的良好原料。但活性炭使用后分离回收困难,传统过滤法易使得活性炭流失或筛网堵塞。目前通过将磁性介质负载至活性炭上,可在外部磁场作用下轻松实现活性炭的回收利用,是活性炭材料开发的新热点。以油茶籽壳为生物质原料制备磁性活性
灵芝多糖作为灵芝最主要的活性成分,具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、降血糖等作用,但当前灵芝多糖的提取仍主要采用传统热水浸提法,其多糖提取率低、提取时间长,严重阻碍了灵芝多糖资源的开发和应用。基于此,本研究采用自主研发的新型连续相变萃取技术高效萃取灵芝多糖,采用活性跟踪法从中分离纯化出两种活性多糖,对这两种多糖的基本结构和生理活性进行了研究。主要研究结果如下:(1)灵芝多糖的连续相变萃取工艺研
总状蕨藻盾叶变种(Caulerpa racemosa var peltata)属于蕨藻属,是一种热带和亚热带绿藻,在我国东海和南海海域均有分布。多糖作为海藻中的主要活性物质,具有免疫调节、抗肿瘤、抗凝血、降血脂及抗病毒等生物活性。已有文献表明总状蕨藻盾叶变种多糖具有免疫调节功效,但其结构表征和免疫活性机制尚未见报道,为明确总状蕨藻盾叶变种多糖的化学结构与免疫调节活性及其作用机制,本论文采用水提醇沉
杏鲍菇的贮藏保鲜已成为其产业发展的重要环节,鲜菇采后品质劣变机理的研究亦变得尤为重要。本论文对不同贮藏条件下杏鲍菇中的重要活性成分进行分析,进一步明确采后木质化对贮藏品质的影响;克隆木质素生物合成途径中关键酶基因PePAL1和Pe4CL1及其启动子序列,对这些基因在杏鲍菇木质化过程中的转录调控进行研究,这为阐明杏鲍菇采后木质化的分子机理奠定基础。主要研究结果如下:(1)采后木质化对杏鲍菇相关成分变
米饭是大众最主要的主食之一,有高碳水化合物占比、高血糖生成指数等特征,不适宜糖尿病人大量食用。魔芋葡甘聚糖(KGM)具有降血糖的功能,并有人以KGM及谷物等为原料,利用高温挤压技术生产魔芋重组米。然而,目前市售魔芋重组米存在营养结构不合理、蒸煮性能差、风味差等问题,且尚未有对魔芋重组米功能评价的报道。本论文为开发一款针对糖尿病人食用、综合性能较优的重组米,开展了淀粉基质原料筛选、KGM添加试验、产
母乳作为婴儿早期唯一的营养物质来源,其含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、微量元素、生物活性物质等。不仅维持婴儿早期的生长和发育,而且在完善婴幼儿的免疫系统和促进婴幼儿的器官发育方面具有重要作用。世界卫生组织建议在婴儿出生后的前六个月,母乳应该是此阶段婴儿的唯一营养来源,在接下来的1到2年内,母乳应该作为婴儿主要的营养来源。尽管对于母乳基础成分的研究从未间断过。但是对于影响母乳成分的因素以
单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,简称单增李斯特菌)是一种重要的食源性致病菌,致死率高达20~30%。它能在食品及其加工环境表面形成生物膜,是造成消费者持续性和致命性感染的重要原因之一。因此,研究单增李斯特菌生物膜的形成机制对防控该病原菌污染具有重大意义。单增李斯特菌LadR与霍乱弧菌Aph A二级结构高度相似,均属于Pad R蛋白转录调控家族,可能参与Lux S
作为一个果蔬生产和消费大国,我国每天都有大量的水果和蔬菜在贮藏和运输过程中,因此在这些过程中保持果蔬的品质显得尤为重要。采后的果蔬是一个活的有机生命体,还可以进行呼吸作用消耗其组织内的糖类、有机酸和脂肪等有机物质。采后果蔬由于受到碰撞或机械损伤等原因会刺激组织产生大量乙烯,在封闭的冷藏环境中,乙烯的含量的增加会提高果蔬的呼吸强度,加速果蔬组织内有机物质的消耗,加快果蔬的成熟与老化的速度,从而造成果
南昆山毛叶茶(Camellia ptilophylla Chang)是一种天然低或无咖啡碱的珍稀茶树资源,其抗癌、减肥、抗氧化等功能特性已有研究,但通过构建细胞氧化损伤模型评价其抗氧化活性的研究尚未深入,因此本研究以南昆山毛叶茶为主要研究材料,云南大叶种为对照,叔丁基过氧化氢(tert-Butyl hydroperoxide,tBHP)作为诱导剂,构建小鼠成纤维细胞NIH3T3氧化损伤模型。采用四
乳酸菌及其胞外多糖(Exopolysaccharide,EPS)具有抗氧化、免疫调节、抑菌抗生物膜等多种生理功能,被广泛应用于食品、医药等行业。乳酸菌EPS生理功能优越,但由于其产量较低,提取成本高,生产应用受到限制;而且不同的乳酸菌EPS的功能、结构有所不同,对其益生功能还有待研究。本研究考察了不同来源的乳酸菌的多种特性,筛选高产EPS菌株并对其进行诱变,分析突变菌株及原始菌株对酸、胆盐、人工模