疏水改性藜麦淀粉的制备及其Pickering乳液乳化性研究

本文用碱提法从藜麦种子中提取藜麦淀粉,并用辛烯基琥珀酸酐(Octenyl Succnic Anhydride,OSA)对提取的藜麦淀粉进行疏水改性,得到了辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA淀粉)。通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜对比原淀粉和OSA淀粉颗粒的结构和形态,发现OSA基团成功接到淀粉表面,在形态上表现为颗粒表面轻度破坏。通过测定乳液微观结构,乳滴粒径及乳化指数(EI),分析了OSA淀粉取代度、颗粒浓度和油相比例等因素对Pickering乳液乳化性的影响。结果表明,乳滴粒径随OSA淀粉取代度或淀粉颗粒浓度的增加而减小、EI值随OSA淀粉取代度或淀粉颗粒浓度的增加而提高,乳液乳化性增强。当油相比例的增加时,乳滴粒径增大,且在食品添加剂允许OSA添加量的范围内,取代度为1.43%的OSA淀粉颗粒的EI值达到最大值75.48%,乳化性最好。研究表明OSA改性藜麦淀粉作为Pickering乳液的稳定颗粒在食品领域有极大的应用潜力。     

高乳化稳定性小米淀粉Pickering乳液的制备

淀粉基Pickering乳液在食品、医药、化妆品等领域的研究日益广泛。为获得高乳化稳定性淀粉基Pickering乳液,作者采用超声辅助辛烯基琥珀酸化、球磨处理改性小米淀粉,通过测定取代度、水解度、特征官能团、结晶结构、微观形貌、粒径及乳化指数等指标,研究了小米淀粉乳化能力及影响其稳定性的因素。结果表明,超声处理提高了小米淀粉酯化反应效率和取代度,OSA基团主要接枝在小米淀粉无定形区,少量进入了结晶区;球磨破坏了OSA小米淀粉的颗粒形态和晶体结构;随着球磨时间和OSA小米淀粉添加量的增加,OSA小米淀粉形成Pickering乳液的能力和乳化稳定性显著增加。超声辅助辛烯基琥珀酸化结合球磨处理是一种制备高乳化稳定性淀粉基Pickering乳液的有效方法,有助于拓展淀粉资源在Pickering乳液领域的开发利用。     

硬脂酸淀粉酯制备及其Pickering乳液稳定性研究

以大米淀粉为原料,采用微波辅助法制备硬脂酸淀粉酯(starch stearate ester,SSE),对硬脂酸淀粉酯及其稳定的Pickering乳液进行了表征。结果表明:随着硬脂酸(stearic acid,SA)添加量的增加,SSE的取代度先增大后减小,而酯化反应效率则先降低后增加再降低;随着水分含量的增加,SSE的取代度和酯化反应效率先升高后减低,盐酸添加量、微波反应时间和微波功率对SSE的取代度和酯化反应效率的影响与水分含量的影响相同;X射线衍射分析表明,SSE仍为A型结晶结构;随着取代度增加,SSE颗粒的三相接触角逐渐增大,在取代度为0.0317时接触角为89.6°,具有良好的油水两亲性。以SSE为乳化剂,对其构建的Pickering乳液特性进行了研究,对乳液的乳化指数、粒径和微观结构进行了分析。在SSE添加量为2.5%、油相体积为60%时,Pickering乳液的乳化指数最大,SSE取代度越高,形成的乳液液滴粒径越小、乳液越稳定;粒度分析及激光共聚焦显微镜观察表明,SSE可形成稳定水包油型Pickering乳液且乳液液滴粒径分布较窄。     

辛烯基琥珀酸纳米淀粉酯颗粒的制备及其食品级Pickering乳液的特性

利用醇沉法结合辛烯基琥珀酸酐酯化反应,成功制备能够稳定食品级Pickering乳液的纳米淀粉酯颗粒。以纳米淀粉酯粒径、Zeta电位、光学和荧光显微镜观察为指标,研究颗粒添加量、pH值和离子强度对Pickering乳液稳定性的影响。结果表明,体系pH值和离子强度在一定范围内改变了纳米淀粉酯的电位值,其中在极端pH值或者高离子强度条件下,纳米淀粉酯的电位绝对值最低。研究发现,当纳米淀粉酯添加量为2.0 g/100 mL时,制备的Pickering乳液具有较强的稳定性;此外,在体系pH 6.0并且KCl浓度为0.005 mol/L条件下,Pickering乳液分散相油滴的直径最小并且分布均匀,油滴不容易发生聚结,Pickering乳液的稳定性最高。     

辛烯基琥珀酸淀粉酯分子结构差异对其Pickering乳液释放性能的作用机制

为提高功能因子的生物利用度,探讨不同分子结构的淀粉基载体材料对Pickering乳液性能的影响,该文以普通玉米淀粉和蜡质玉米淀粉为原料,通过辛烯基琥珀酸酐改性（octenyl succinic anhydride,OSA）以及高温降解（high-temperature degradation,HD）,获得两种分子结构有差异的淀粉基材料,通过傅里叶红外变换光谱和X-射线衍射分析对淀粉分子结构进行表征,并测定淀粉基Pickering乳液的粒径、电位与游离脂肪酸释放情况。结果表明,在改性过程中,辛烯基琥珀酸基团成功接入淀粉分子结构中,辛烯基琥珀酸淀粉酯呈A型结晶结构,高温降解可使其黏度明显下降,便于形成稳定淀粉基Pickering乳液。此外,随着取代度的增加,Pickering乳液的粒径减小、表面负电性增加,而且在体外模拟消化过程中,淀粉基Pickering乳液的游离脂肪酸释放率随着取代度的增加从42.86%增加至47.14%,其中,淀粉OSA-Waxy-HD所制备的Pickering乳液游离脂肪酸释放速度适中,有利于功能因子的控释。     

辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度与理化特性关系研究

研究辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度与理化特性的关系对提高其性能具有重要意义。以蜡质玉米淀粉和辛烯基琥珀酸酐为原料制备了系列不同取代度的辛烯基琥珀酸淀粉酯,探讨了制备工艺条件,并用红外考察了特征吸收峰随取代度的变化情况。研究了取代度对辛烯基琥珀酸淀粉酯的乳化和包埋性能的影响,结果显示,乳化能力及乳化稳定性随着取代度的增大呈现出先增加后减小的趋势,包埋率则随着取代度的增大而逐渐提高,但二者总体均比进口产品低。进一步采用XRD和DSC技术对自制和进口产品进行结构分析,结果表明,淀粉的结构也是影响产品的乳化及包埋性能的重要因素之一。     

OSA淀粉-壳聚糖复合基Pickering乳液的构建及其特性表征

本研究以不同取代度的辛烯基琥珀酸淀粉酯（OSA淀粉）为原料,将其和壳聚糖结合生成复合物,并研究了取代度对复合物官能团变化和疏水性的影响。利用复合物构建了油相体积分数分别为20%、50%、80%的OSA淀粉-壳聚糖复合基Pickering乳液,探究了不同取代度与油相体积对乳液稳定性的影响。结果表明,随着OSA淀粉取代度的提高,复合物的疏水性显著增加。当辛烯基琥珀酸酐（OSA）的添加量为2%(w/w,以淀粉干物质计),复合物的三相接触角接近90°,具有较理想的湿润性。当取代度或油相体积分数提高时,乳液粒径也随之增大,液滴分布更加均匀致密,乳液状态也更加趋向于固态;并且,油相体积分数对乳液的影响更为突出。当OSA淀粉取代度为0.00895、乳液油相体积分数为80%时,乳液的平均粒径为27.4±1.4μm,呈现良好的凝胶网络结构,在-4℃下储藏30 d后乳析指数为0,具有较高的离子稳定性和热稳定性。本研究在OSA淀粉-多糖复合基Pickering乳液的构建参数选定方面作了进一步的探索,有望推动该乳液的开发与应用。     

机械活化辛烯基琥珀酸西米淀粉酯的制备及其乳化性能分析

采用自制搅拌式球磨机对西米淀粉进行机械活化预处理,以辛烯基琥珀酸酐为酯化剂制备辛烯基琥珀酸西米淀粉酯。探讨活化时间、反应时间、辛烯基琥珀酸酐添加量、反应温度和pH等因素对辛烯基琥珀酸西米淀粉酯取代度的影响。结果表明,机械活化对西米淀粉辛烯基琥珀酸酐酯化反应有明显的增强作用;在相同反应条件下,活化淀粉的取代度和反应效率显著上升;通过正交试验确定了活化1.0 h西米淀粉酯的最佳工艺条件：反应时间为2.0 h,辛烯基琥珀酸酐用量为3%,pH为8.0,反应温度为35℃;在此条件下酯化得到的淀粉酯取代度为0.02294,反应效率为98.01%。FTIR、XRD、SEM测试结果表明,西米淀粉经过辛烯基琥珀酸酐处理后,产品的红外光谱在1570 cm^-1和1712 cm^-1处出现了新的吸收峰,淀粉结晶度下降,淀粉颗粒表面受到破坏,颗粒中间出现较大孔洞,进一步证实西米淀粉发生了酯化反应。取代度为0.02294的辛烯基琥珀酸西米淀粉酯的乳化性为26.43%,乳化稳定性为24.10%,均优于原西米淀粉酯。     

非晶态辛烯基琥珀酸淀粉酯的结构与理化性质关系研究

以非晶态蜡质玉米淀粉与辛烯基琥珀酸酐反应制备了系列不同取代度(DS)的辛烯基琥珀酸淀粉酯,用红外、核磁进行了表征。研究了淀粉酯制备效率及其内部结构、取代度及分子量与乳化、包埋性能的关系。结果表明:与原淀粉相比较,非晶态淀粉和辛烯基琥珀酸酐的反应效率得到明显提高,DS也增大;非晶态淀粉酯的乳化和包埋性能明显高于具有相近DS的晶态淀粉酯,当DS=0.0203时,其乳化能力、乳化稳定性以及包埋率分别达到68%、67.3%及55.2%。乳化能力和乳化稳定性随着DS和分子量的增加没有明显对应关系,而包埋率则随着DS和分子量的增加逐渐升高,呈明显正相关。     

阿魏酸藜麦淀粉酯Pickering乳液的制备及其抗氧化特性

为了研究阿魏酸藜麦淀粉酯对Pickering乳液的结构和抗氧化特性的影响,实验以藜麦淀粉为原料,采用双酯化法对藜麦淀粉进行改性处理,对比分析阿魏酸接枝前后及不同取代度淀粉酯的结构和性质,并对其稳定Pickering乳液的稳定性、粒径、Zeta电位、抗氧化性及液滴微观结构变化等进行研究。结果显示:藜麦淀粉颗粒经辛烯基琥珀酸酐和阿魏酸双酯化改性后,随着阿魏酸取代度的增加,乳液液滴的粒径随之增大,Zeta电位下降,抗氧化特性显著(P<0.05)增强。通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜与光学显微镜观察发现,乳液液滴呈圆球形且分布均匀。当阿魏酸取代度为0.69%时,ABTS+自由基清除率达到70.77%,与未接枝阿魏酸的乳液相比,ABTS+自由基清除率增加65.40%,乳液的抗氧化能力明显提高。