随着人们对皮克林乳液研究的日益关注,开发绿色、安全的食品级颗粒乳化剂已成为新的趋势。本文以1-乙基-3-(3-二甲基-氨基丙基-1-碳二亚胺)(EDC)为交联剂,在壳聚糖盐酸盐(CHC)的氨基与羧甲基淀粉(CMS)的羧基之间形成酰胺键,构建壳聚糖盐酸盐-羧甲基淀粉(CHC-CMS)复合胶体颗粒,制备皮克林乳液,探索其对β-胡萝卜素的保护和递送特性,并将其应用于淀粉基皮克林乳液凝胶的制备,这不仅丰富了颗粒乳化剂的种类,同时为低脂型食品的设计提供了新的思路和方法。采用共价交联构建壳聚糖盐酸盐/羧甲基淀粉(CHC-CMS)纳米凝胶颗粒。研究表明,两者形成复合物的最佳条件:pH 4和复合体积比为2:1(CHC:CMS),制备的纳米凝胶平均粒径为378.2 nm,电位为40.23 m V。透射电子显微镜结果表明CHC-CMS纳米凝胶呈现光滑的球状结构。通过傅里叶红外光谱证实CHC与CMS之间形成了酰胺键。X射线衍射表明CHC的晶体结构被破坏,进一步证实了CHC-CMS纳米凝胶的形成。此外,纳米凝胶在整个频率范围内表现为粘弹性固体行为,且具有良好的pH敏感性。以CHC-CMS纳米凝胶为颗粒乳化剂,采用高剪切制备水包油型皮克林乳液。CHC-CMS纳米凝胶的三相接触角为89.3°。研究了CHC-CMS纳米凝胶浓度、油相体积分数(φ)、环境因素对皮克林乳液稳定性的影响。结果表明,随着CHC-CMS纳米凝胶浓度从0.1 wt%增加到1.5 wt%,液滴粒径从42.03±0.86μm降低至7.35±0.16μm。然而随油相体积分数的从0.1增加至0.7,皮克林乳液的液滴粒径从4.43±0.31μm增加至17.19±0.87μm。皮克林乳液在pH 6及以上时稳定性较高。Na Cl浓度增加至0.4M,乳液发生聚集现象。激光共聚焦扫描显微镜结果表明:CHC-CMS纳米凝胶能够吸附在油-水界面上,并在球形油滴表面形成致密的包裹层。皮克林乳液(φ0.5,1.5 wt%)具有3个月的储藏稳定性。流变学结果表明皮克林乳液均表现出典型的假塑性流体特征,符合Herschel-Bulkley模型,且乳液的储能模量高于耗能模量表明其具有弹性凝胶状结构。基于皮克林乳液对生物活性成分具有包埋特性,实现其对β-胡萝卜素的保护和递送。结果表明,在紫外辐射和存储过程中,皮克林乳液中β-胡萝卜素的保留率高于吐温80稳定的乳液和散装油。经热处理后,皮克林乳液的尺寸和形态未发生显著性的变化。同时,储藏15天后,与吐温80稳定的乳液和散装油相比,皮克林乳液具有较低的脂质氢过氧化物(<180.96 mmol/kg oil)和丙二醛(<20.64μmol/kg oil)含量。体外消化结果表明,皮克林乳液中游离脂肪酸的释放量均低于30%,表明CHC-CMS纳米凝胶在油水界面形成的物理屏障能抑制脂质水解。皮克林乳液中β-胡萝卜素的生物可及性(>13.98%)高于散装油(6.01%)。基于皮克林乳液的低消化性,进一步制备皮克林乳液凝胶。研究表明,可得然胶(凝胶多糖)的浓度和皮克林乳液与可得然胶的体积比,对乳液凝胶的硬度、弹性、持水力、膨胀度和流变特性均有影响。增加凝胶多糖浓度,乳液凝胶的硬度增加,弹性降低、持水力增加、膨胀度下降。而皮克林乳液与凝胶多糖的体积比增加,大多数乳液凝胶特性呈现相反的趋势。乳液凝胶中β-胡萝卜素的降解行为符合一阶动力学模型,增加凝胶多糖浓度,β-胡萝卜素的半衰期可由19天延长至30天。体外胃肠道消化表明皮克林乳液(φ0.1)相较于乳液凝胶(φ0.1,3wt%),游离脂肪酸的释放量由28.81%降低至18.66%,表明皮克林乳液凝胶具有作为脂质替代品的潜力。