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玉米纤维胶(Corn fiber gum,CFG),也称为半纤维素B,是一种提取自玉米纤维/玉米麸皮的天然多糖,主要成分为阿拉伯木聚糖,具有结构高度支化、水溶性好、水溶液粘度低等特点。CFG具有良好的乳化特性,被认为是一种极具潜力的可替代阿拉伯胶的天然大分子乳化剂,应用前景广阔。通过物理/化学方法来进一步提高CFG的乳化活性是改性CFG的重要研究内容,也是实现玉米加工副产物高值化利用的主要途径。结构脂质(Structured lipids,SLs)是一类新型功能性油脂,除提供基本营养以外还具有特殊的生理功能和健康价值。其中单油酸甘油酯(Glyceryl monooleate,GMO)是一种生物相容性良好,可生物降解的材料,具有抗氧化,抗糖尿病和抗动脉粥样硬化活性,而二油酸甘油酯(Diolein,DO)则具有降血脂、抑制肥胖和防止内脏脂肪堆积等生理功能。结构脂质的应用研究亟待展开。本文提出了一种新的CFG改性思路,在利用GMO和DO分别对CFG进行疏水化学改性的基础上,制备了两类乳化性能优异的CFG衍生物(GMO-CFG和DO-CFG),旨在提高CFG的长期乳化稳定性,并赋予衍生物油酸甘油酯所具备的功能特性,为提高CFG乳化性和拓展其工业化应用提供理论依据和技术手段。本文主要从以下几方面进行了研究:(1)采用酶促酯化法合成了两种结构脂质,GMO和DO,并通过酯化反应分别对CFG分子进行接枝改性,获得了一系列不同取代度的两类CFG改性衍生物:GMO-CFG和DO-CFG。通过核磁共振氢谱和红外光谱分析对GMO-CFG和DO-CFG衍生物进行了结构表征,并通过核磁共振氢谱分析法计算了两种衍生物的取代度。(2)对比研究了CFG、GMO-CFG和DO-CFG乳化剂水溶液的本体流变学性质、表面张力和界面张力。研究表明,CFG水溶液具有牛顿流体特性,而GMO-CFG和DO-CFG水溶液在低浓度下呈牛顿流体行为,高浓度下则具有剪切变稀性质。改性后的GMO-CFG和DO-CFG水溶液的剪切粘度有所上升,且粘度与取代度及浓度呈正相关。对比CFG,GMO-CFG和DO-CFG能更有效地降低表面张力及界面张力。(3)对比研究了CFG、GMO-CFG和DO-CFG乳化剂界面膜流变学性质,采用了多种界面流变学测试手段(时间扫描、频率扫描、稳态剪切),考察了取代度及乳化剂浓度对界面粘弹性的影响。结果表明,CFG、GMO-CFG和DO-CFG三种乳化剂均可在界面处快速吸附、形成高流动性的粘性主导的界面膜,且界面模量随取代度增大而上升。界面膜的剪切粘度与复粘度大小符合Cox-Merz规则,乳化剂分子在界面膜内没有形成微结构。CFG和GMO-CFG乳化剂分子在大豆油/水界面的吸附动力学研究还表明,改性后CFG的界面粘弹性增强,乳化剂吸附量增大,且较不易发生解吸附。(4)通过液滴尺寸及分布分析、微观形貌观察、zeta电位分析、乳液稳定性分析和自旋-自旋弛豫时间(T2)分析,多角度评价了CFG、GMO-CFG和DO-CFG乳化剂制备的大豆油乳液的稳定性,考察了取代度及乳化剂浓度对乳液稳定性的影响。结果表明,改性后GMO-CFG和DO-CFG的乳化稳定性明显优于CFG,乳液稳定性随取代度增加而提高。(5)探讨了CFG、GMO-CFG和DO-CFG乳化剂的乳化稳定机理。接枝GMO/DO分子均提高了CFG分子的疏水组分含量,增强了CFG的界面活性,能够更有效降低水/油界面张力,乳化后液滴的粒径更小、分布更均一。对比CFG,GMO-CFG和DO-CFG乳化剂在水/油界面处吸附形成强度更大的粘性界面膜,能有效抵抗液滴碰撞或挤压的影响,减少界面膜破裂导致液滴聚集,从而提高乳液稳定性。