Pickering乳液因其独特的稳定机制而区别于传统乳液,其拥有更好的稳定性和环境友好性,在食品、化妆品和制药等行业中广泛使用。食品级颗粒的开发与制备是拓展Pickering乳液在食品工业中应用的基础。明胶是一种胶原蛋白水解而成的天然聚合物,广泛应用于制药、食品和组织工程领域。明胶中的功能性氨基酸基团、末端氨基酸以及羧基基团的存在使其具有两亲性行为,也有利于以其为原料形成纳米颗粒。当前,以明胶纳米颗粒为稳定剂形成的Pickering乳液已有所研究,但是,在食品领域中,Pickering乳液的稳定机制仍存在一些尚未探索的问题,例如确定食用油滴周围颗粒的吸附行为,竞争以及与其他表面活性物质的复合形成,以及乳液系统中包封的生物活性化合物的特性。因此,本课题以明胶制备的纳米颗粒为稳定剂,并对其进行改性处理,探究了明胶纳米颗粒(Gelatin nanoparticles,GNPs)和氨基化明胶纳米颗粒(Aminated gelatin nanoparticles,AGNPs)稳定的Pickering乳液的微观结构、理化性质及荷载生物活性物质的稳定性。预计对Pickering乳液机制的研究和探索将为实际产品的设计和开发提供理论基础。采用二次去溶剂法制备了明胶纳米颗粒和氨基化明胶纳米颗粒,通过动态光散射、TEM等方式对两种颗粒的粒径、带电量和表面形貌进行了测试,探究了氨基化改性对纳米颗粒的理化特性和微观结构的影响。结果表明,GNPs水分散液由于醛亚胺(CH=N)生色基团的生成呈现粉红色,而AGNPs结构中氨基的引入影响了C=N与戊二醛自身缩合形成的C=C间的共轭效应(C=C-C=N),导致颗粒水分散液成橘黄色。氨基化改性后明胶纳米颗粒的粒径增大了近100 nm,达到297±2.3 nm,表面电荷增强。TEM结果表明,AGNPs与GNPs均呈分布均匀的光滑球形颗粒结构,氨基化改性后纳米颗粒的表面带电量增强,在不同p H环境下,AGNPs的粒径随p H的变化更加明显,证明氨基化明胶具有更加松散的结构。以上研究表明,GNPs和AGNPs均具有制备稳定的Pickering乳液的潜力,而AGNPs的表面润湿性有所提升,能够制备更加稳定的Pickering乳液。在此基础上,进一步研究了以GNPs作为稳定剂,在不同颗粒浓度、油相类型(玉米油或中链甘油三酸酯(MCT)油)、油相分数条件下制备Pickering乳液,并对乳液稳定性和微观结构进行研究。同时,在内相中荷载β-胡萝卜素,并研究β-胡萝卜素对乳液微观结构的影响以及油相分数和储存温度对β-胡萝卜素保留率的影响。结果表明,纳米颗粒在油水界面上的分布情况随着颗粒浓度、油相分数(Φ)和油相类型的变化而变化。MCT油乳液由于油脂较短的碳链长度和较少杂质的存在,通常比玉米油乳液具有更高的稳定性。颗粒浓度和油相分数的增加会增强乳液的稳定性,而β-胡萝卜素的掺入不利于乳液的形成和稳定,尤其是以玉米油为油相的乳液。此外,GNPs稳定的Pickering乳液提高了β-胡萝卜素的保留率。以上研究表明,油相类型和负载生物活性物质对明胶纳米颗粒稳定的Pickering乳液的微观结构和稳定性具有重要影响。为改善Pickering乳液的稳定性,采用具有更好表面湿润性的AGNPs稳定Pickering乳液。以玉米油和MCT油作为内相,探究不同颗粒浓度、油相类型、油相分数和荷载β-胡萝卜素对Pickering乳液的理化特性和微观结构的影响。结果表明,在AGNPs稳定的乳液中,油相分数(Φ)和油相类会对颗粒在油水界面上的分布情况造成影响。氨基化改性后,当油相分数不低于0.6时,颗粒几乎完全吸附在油水界面处,颗粒与颗粒之间相互作用增强,形成更加致密和牢固的吸附层。与GNPs稳定的Pickering乳液相比,AGNPs稳定的Pickering乳液储藏稳定性显著提高(10个月以上),持水量提高了约30%。同时,抗氧化实验表明,玉米油乳液的脂质氢过氧化物值降至1μmol/m L以下。对于以Pickering乳液荷载生物活性物质,MCT油乳液中β-胡萝卜素的保留率在37℃条件下提高了20%以上,更重要的是,在玉米油乳液中其保留率提高至80%以上。这些结果揭示AGNPs作为稳定剂,可极大地增强Pickering乳液稳定性和应用潜力。