壳聚糖-三聚磷酸钠-茶多酚复合颗粒稳定乳液作用及其负载槲皮素应用研究

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乳液是食品工业中普遍存在的食品形态之一,在改善食品风味、形成特殊质构和递送营养物质等方面有着广泛的用途。与依靠化学表面活性剂稳定的传统乳液相比,Pickering乳液具有稳定性强、安全性好、制备简单等优点。Pickering颗粒(固体颗粒)的构建对于Pickering乳液的制备至关重要。壳聚糖作为一种天然的生物活性多糖,具有价格低廉、来源广泛、易于改性等优良特性。但是,其直接作为Pickering乳液的稳定颗粒还存在很多弊端。本文利用离子凝胶法制备壳聚糖-三聚磷酸钠-茶多酚(CS-TPP-GTP)复合颗粒,通过粒度分析仪、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、三相接触角等指标比较了茶多酚复合前后粒子的理化性质;在此基础上,使用该颗粒制备O/W型Pickering乳液,研究了不同制备条件对乳液粒径和稳定性的影响;最后,研究了该乳液体系对槲皮素贮藏稳定性和消化稳定性的影响,以期为拓宽壳聚糖作为Pickering粒子的应用范围和提高槲皮素的稳定性提供应用依据。本研究的主要内容和结果如下:(1)壳聚糖-三聚磷酸钠-茶多酚复合颗粒(CS-TPP-GTP)的构建及表征。利用静电吸附法制备CS-TPP-GTP复合颗粒,通过测定FTIR、三相接触角、粒径分布、SEM和PDI值等指标,对复合颗粒进行表征。FTIR显示茶多酚成功结合到CS-TPP颗粒上;茶多酚的加入改善了CS-TPP复合颗粒的疏水性,使其三相接触角更加接近于90°。粒径分析结果表明该固体颗粒大小在1140 nm至1810 nm范围内,分布均匀。(2)制备条件对CS-TPP-GTP固体颗粒稳定乳液作用的影响。通过测定不同制备条件下乳液的稳定性(贮藏稳定性、离心稳定性、热稳定性)、液滴形貌和乳化指数等指标,研究了pH值、颗粒添加量、盐离子浓度以及油相分数等因素对CS-TPP-GTP颗粒稳定乳液作用的影响,并分析了乳液的流变学特性。发现乳液在低pH环境、高盐离子(0.2 mol/L)、低颗粒浓度(0.25%)下均可以稳定存在。随着油相分数的升高,乳液性能增强;当油相分数到达70%时,乳化指数趋近100%,乳液可以稳定存放30天。在固体颗粒物浓度较低的情况下(<1%),乳液的离心稳定性较差,其余制备条件下乳液离心稳定性较好。当颗粒物浓度小于0.25%时,乳液的热稳定较差,其余乳液组均可以适应巴氏杀菌处理。流变学实验表明,当油相分数达到70%时,乳液呈现固态凝胶特征,并且所有乳液均为假塑性流体。(3)CS-TPP-GTP固体颗粒稳定的乳液负载槲皮素应用研究。将前期制备的CS-TPP-GTP固体颗粒稳定的乳液用于负载槲皮素,研究了负载前后乳液的外观形貌、微观结构以及动态振荡和稳态流变特性。以直接溶于油相的槲皮素作为对照,分析了乳液负载和对照组对槲皮素贮藏稳定性和消化稳定性的影响。结果表明,储存15天后,乳液组槲皮素保留率高达58.23%,而对照组的保留率仅为12.86%。此外,该乳液也可以显著提高槲皮素的消化稳定性。
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