基于玉米醇溶蛋白/大米淀粉构建皮克林乳液及其营养输送特性研究

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Pickering乳液是指由固体颗粒稳定的乳液,该乳液与传统乳液相比其具有显著的优点,如无表面活性剂、环境友好、低毒性;稳定性强;固体颗粒成本低,来源丰富;固体颗粒性质可调控和赋予乳液独特的属性等,在食品、生物医药、化妆品等领域具有广阔的应用前景。近年来,使用生物来源的天然材料作为固体乳化剂构建Pickering乳液成为研究热点。本文分别以玉米醇溶蛋白(zein)和大米淀粉(Rs)为原料,制备了透明质酸修饰的玉米醇溶蛋白复合胶体颗粒(ZHP)和辛烯基琥珀酸酐改性的大米淀粉颗粒(OSA-Rs),并利用上述两种颗粒作为固体乳化剂分别构建了Pickering单/双乳液,应用于包埋姜黄素/维生素C(VC),并对其营养输送特性进行研究,本文主要研究结论如下:1、构建透明质酸(HA)修饰的玉米醇溶蛋白胶体颗粒(ZHP)固体乳化剂,研究ZHP的物理化学特性,首先通过反溶剂法制备了ZHP,研究不同比例的HA对ZHP的粒径、电位、三相接触角的影响,获得乳化性能较强的胶体颗粒,并探究了经过HA修饰的zein的pH值稳定性和离子强度稳定性;此外通过扫描电镜观察了ZHP的形貌特性,并进一步通过红外技术研究该颗粒ZHP的基团结构。实验结果表明:当zein与HA的比例为10:3时,ZHP的电位较高,粒径尺寸较小,三相接触角接近于90°,具有良好的pH稳定性和离子强度稳定性。同时该颗粒呈现不规则几何形状,由于ZHP通过的静电吸附及氢键作用形成的,因此胶体颗粒之间彼此黏附程度较高。综上,ZHP固体乳化剂有利于下一步构建Pickering单乳液。2、基于HA改性后的玉米醇溶蛋白胶体颗粒(ZHP)构建了食品级Pickering单乳液,系统研究了ZHP浓度和油相体积分数对乳液液滴的外观、粒径分布、流变性质、微观结构、离心稳定性的影响,从而获得制备Pickering单乳液的最佳参数条件,并应用于包埋姜黄素,进一步探究该乳液的抗辐照特性和消化特性。实验结果表明,当ZHP浓度为2%,油相分数为0.5时,乳液具有良好的贮藏稳定性和较强的离心稳定性,乳液也呈现出剪切稀释化现象并且具有胶体网络结构,在辐照条件下能够在一定程度延缓姜黄素的降解速率,同时在消化过程中,该乳液具有较高的脂质水解程度,有效的提高了姜黄素的生物利用率。3、构建辛烯基琥珀酸酐改性的大米淀粉颗粒(OSA-Rs)固体乳化剂,首先采用湿法工艺对大米淀粉进行疏水改性,制备获得辛烯基琥珀酸酐大米淀粉胶体颗粒(OSA-Rs),并对OSA-Rs的粒径、形貌、晶体结构、三相接触角进行了分析和表征。实验结果表明,经过酯化反应改性后的Rs的形貌、粒径尺寸以及晶体结构(A型)并未发生明显改变。通过三相接触角的测定,发现经过改性后的Rs的三相接触角发生明显变化,疏水性增强,乳化性能增强,有利于进一步构建Pickering双乳液。4、以聚甘油蓖麻酸酯(PGPR)作为内层乳化剂和OSA-Rs作为外层乳化剂构建食品级Pickering双乳液用于姜黄素和维生素C(VC)的包埋研究,系统探究了OSA-Rs浓度、油/水相体积分数对Pickering双乳液的外观、粒径、微观结构以及VC包埋率的影响,从而获得最佳参数条件的乳液,并以该乳液包埋姜黄素,并对两者的包埋率和包埋稳定性进行评估,同时利用体外模拟消化实验对各组分释放率和消化特性进行分析。实验结果表明:当OSA-Rs浓度为5%,W1/O与W2体积比为5:5时,Pickering双乳液乳液无明显分层,粒径较小,VC包埋率较高率,并具有较强的稳定性,进一步应用于包埋姜黄素后,发现两者都有接近90%的包埋率,并且经过贮藏一周之后仍有较高包埋率。经体外模拟消化实验结果表明:脂肪的水解率、VC的保留率、姜黄素的生物利用率达到理想的效果,分别为40%、42%、35%左右。
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