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近年来,以纳晶纤维素(NCC)作为稳定剂制备的水包油Pickering乳液(OPE-1)为模板构建递送体系已成为食品、医药等领域的研究热点。但OPE-1的冻融稳定性差等缺点限制了其应用。本文以蜂蜡作为凝胶因子构建了新型的水包油凝胶Pickering乳液(OPE-2),并对其微观结构、流变特性及冻融稳定性等进行了表征和测定,探讨了静态场和动态场下,乳液微观结构对宏观流变特性和融化行为的影响规律,研究其冻融稳定性能以及作为脂溶性营养物质递送体系的化学稳定性和体外消化等性能。OPE-2的稳定性得以显著提升。本论文为Pickering乳液的进一步研究提供理论依据。(1)以蜂蜡作凝胶因子构建大豆油油凝胶体系,研究蜂蜡添加量对油凝胶体系微观结构、流变特性和热性能等的影响。结果发现:蜂蜡晶体为具有使蜡有良好的凝胶性能的针状或杆状的结构,其浓度为2.0%以上,形成油凝胶。随蜂蜡添加量的增加,蜡晶的长度及宽度增加,但由于蜂蜡中存在线性结构的分子单元,蜡晶总体横向增长程度小于纵度增长。油凝胶体系的融化行为对蜂蜡浓度具有依赖性。随蜂蜡浓度增加,油凝胶发生凝胶一溶胶转变的温度升高,同时,加热过程中的熔融焓和冷却过程中的结晶焓均增大。(2)以上述油凝胶作分散相、NCC作稳定剂构建OPE-2体系并对其进行表征。结果表明:OPE-2在大范围的蜂蜡浓度(2.0%-15.0%)、油凝胶体积分率(0.10-0.50)和NCC浓度(0.1%-0.9%)内具有良好的贮藏稳定性。蜂蜡浓度由2.0%增加至15.0%(w/v)以及油凝胶体积分率由0.10增加至0.40均可导致乳液的乳滴粒径、粘度和凝胶强度的增加。NCC浓度由0.10%增加至0.90%(w/v)可导致乳滴粒径的降低,乳液粘度和凝胶强度的增加。OPE-2均可发生剪切变稀行为。通过对乳液宏观流变特性、微观结构和融化行为间的相互关系的分析,发现可以通过调整OPE-2的液滴大小来调控其流变特性及融化行为。由激光共聚焦显微镜测定结果分析Pickering稳定机制:低浓度下,NCC在乳滴表面形成一层界面膜,通过空间位阻和静电排斥力协同提高乳液的稳定性;高浓度下,NCC除发挥上述稳定机理外,其聚集体在水相形成三维网络的结构,发挥稳定乳液的作用。贮藏期间,乳液G’值的变化与油凝胶G’的变化关系不大,推测由于NCC聚集体之间形成氢键,使得水相中的三维网络结构更加紧密,OPE-2在贮藏期间G’值增加。在贮藏期间,G’的变化可通过一级动力学过程来描述。可采用Arrhenius模型来分析贮藏过程中乳液的凝胶化过程。(3)研究OPE-2的冻融稳定性并在复杂的乳化型香肠中进行验证。结果表明,与传统的OPE-1,相比OPE-2体系的冻融稳定性显著提高。原因如下:OPE-2中乳滴油凝胶处于半固态状态,冷冻过程中形成的冰晶很难渗透到油凝胶相中,对界面层造成破坏;传统的Pickering乳液在冻结过程中产生大量的冰晶,迫使脂肪滴聚集在浓缩的非冻结水相中,促进了融化过程中液滴的聚并和油相分离。与pH值相比,离子强度对乳液的冻融稳定性影响更大,表明维持乳液体系稳定的主要驱动力为静电作用力。对OPE-2添加在复杂的乳化型香肠中冻融稳定性进行验证实验发现,以OPE-1比较,含9.0%蜂蜡的OPE-2替代动物脂肪的乳化型香肠的冻融稳定性增加。该结果为OPE-2在复杂食品体系应用并提高其冻融稳定性提供了研究基础。(4)β-胡萝卜素(BC)有益人体健康。亲脂性BC的低氧化稳定性和生物利用率限制了它作为补剂在食品和药品产品中的应用。本论文以传统的OPE-1及新型的OPE-2为模板构建包埋递送体系以提高BC的化学稳定性和生物可利用率。与OPE-1相比,以油凝胶作为内相提高了 Pickering乳液的冻融及物理稳定性,提高体系的储藏期。OPE-2的乳滴粒径比OPE-1大,但在pH值为4.0-8.0和盐浓度为0.05-0.60 M范围内,前者更加稳定。包埋在OPE-2的BC的化学稳定比包埋在OPE-1的更高。例如,在25℃贮藏15 d后,包埋在OPE-1/2中的BC的相对保留率从100%分别降低至 71.16%/90.12%。与 OPE-1 中的BC生物可利用率(53.15%±1.36%)相比,OPE-2的BC生物可利用率(68.17%±1.19%)显著提高。研究结果表明,OPE-2将会是疏水性及难消化生物活性化合物的有效的包埋递送体系。