皮克林乳液穩(wěn)定性研究進(jìn)展

皮克林乳液穩(wěn)定性研究進(jìn)展

乳液是兩個(gè)不相溶液的長(zhǎng)期穩(wěn)定多相系統(tǒng)。一個(gè)相以液滴的形式均勻地分布在另一個(gè)相中，并表現(xiàn)出懸浮液的特點(diǎn)，通常分為水包油型（o.w）和水包油型（w.o）。作為一種在熱力學(xué)上依賴時(shí)間而變化的亞穩(wěn)態(tài)體系，乳液具有自發(fā)分層的趨勢(shì)，需通過(guò)添加合適的外源試劑來(lái)增強(qiáng)其穩(wěn)定性基于健康和綠色生活理念導(dǎo)向，采用食品級(jí)固體顆粒穩(wěn)定皮克林乳液的策略日益受到關(guān)注，皮克林乳液固體顆粒的相關(guān)研究熱點(diǎn)已逐漸從無(wú)機(jī)態(tài)（二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣等微粒）轉(zhuǎn)向有機(jī)態(tài)（碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類及其衍生物）1納米顆粒的加工和準(zhǔn)備1.1基于淀粉粒徑減小的制備策略1.1.1其它與其它改性劑聯(lián)用酸水解納米淀粉是指在酸（HCl,H酸解法作為一種制備SNC的傳統(tǒng)方法，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、產(chǎn)率低，故常與其它改性方式（超聲、濕熱、酶處理等）聯(lián)用。Dai等1.1.2微泡納米淀粉超聲波作用于淀粉溶液時(shí)會(huì)發(fā)生空化并促進(jìn)微泡形成，其破裂所釋放能量會(huì)造成強(qiáng)力沖擊從而誘生瞬時(shí)高溫高壓態(tài)，促使淀粉顆粒結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的破壞，生成納米級(jí)尺度的淀粉1.1.3沉淀生長(zhǎng)納米淀粉沉淀法（Precipitation）是基于淀粉溶液中沉淀劑的引入，誘導(dǎo)淀粉溶解度降低，從而使得淀粉顆粒過(guò)飽和析出，形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變。如圖2所示，該過(guò)程一般分為4步：過(guò)飽和、成核、生長(zhǎng)、聚結(jié)1.1.4受拉壓介質(zhì)研磨法是通過(guò)介質(zhì)對(duì)淀粉顆粒進(jìn)行擠壓、碰撞、剪切和摩擦使其粉碎，導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞并生成納米級(jí)淀粉。其性質(zhì)與淀粉種類、磨珠種類和大小、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、淀粉濃度等均有一定關(guān)系1.1.5組合單元的優(yōu)化螺桿擠壓（Screwextrusion）是將具有多組螺桿單元配置與寬幅調(diào)控操作參數(shù)的擠壓機(jī)作為功能反應(yīng)器，促使淀粉物料經(jīng)過(guò)螺桿剪切、混合與重組，同時(shí)在高熱高壓環(huán)境下對(duì)淀粉進(jìn)行輸送、反應(yīng)、擠出以達(dá)到功能改性目的1.2油/水界面天然淀粉是親水性大分子，其表面含有許多羥基（-OH），難以在油/水界面定向吸附而形成穩(wěn)定乳液。辛烯基琥珀酸酐（Octenylsuccinicanhydride,OSA）可與淀粉進(jìn)行酯化反應(yīng)，增加淀粉的疏水性，生成具有雙親性的OSA淀粉酯錢鑫等2納米淀粉顆粒對(duì)創(chuàng)水原理的影響淀粉顆粒穩(wěn)定皮克林乳液的綜合效應(yīng)取決于潤(rùn)濕度、自由能和淀粉顆粒表面電荷、尺寸、濃度及改性程度等因素。潤(rùn)濕度（Wettability）是指球狀顆粒在水/油界面三相接觸角的角度，三相接觸角類似于表面活性劑的親水親油平衡值（Hydrophile-lipophilebalance,HLB)納米淀粉基皮克林乳液的穩(wěn)定機(jī)制在于顆粒在油水界面的定向吸附并形成物理能障，因而納米淀粉顆粒在油水界面的吸附行為會(huì)直接影響乳液的穩(wěn)定與功能特性。皮克林乳液作為熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，油水相具有自發(fā)分離的傾向性，該過(guò)程需要克服一定的自由能，因此通常將顆粒脫離油水界面所需要的能量（E）定義為皮克林乳液的自由能（Freeenergy)其中R、γow、θ分別表示顆粒半徑、油/水界面張力、三相接觸角。這表明其它參數(shù)不變的情況下，當(dāng)θ=90°時(shí)自由能最高。研究表明，三相接觸角偏離0°或180°的度數(shù)決定顆粒自身熱力學(xué)低于其自由能的程度，故從能量角度考慮，納米淀粉粒子在油水界面的吸附可視為不可逆吸附一般用于穩(wěn)定皮克林乳液的顆粒粒徑遠(yuǎn)小于乳液液滴，但后者尺寸會(huì)隨著顆粒粒徑的降低而減小在淀粉尺寸調(diào)控的基礎(chǔ)上，適當(dāng)改性也可以修飾其表面甚至內(nèi)部的理化性質(zhì)除此之外，淀粉顆粒表面的帶電狀況也直接影響其在油水界面的穩(wěn)定性。通常當(dāng)表面電位（Zeta電位）的絕對(duì)值>30mV時(shí)，顆粒之間的靜電斥力較大，可以保持靜電穩(wěn)定狀態(tài)；若表面電位絕對(duì)值<15mV時(shí)，則易發(fā)生聚結(jié)或絮凝3納米淀粉基皮克林溶液在食品行業(yè)的應(yīng)用3.1生物活性成分載體消費(fèi)者對(duì)具有健康益生作用的功能活性物質(zhì)的需求日漸增長(zhǎng)，例如各種酚類化合物、抗氧化劑、益生菌、維生素和多不飽和脂肪酸等近年來(lái)，除多糖、蛋白質(zhì)或脂類等包埋載體外，乳液用于生物活性成分的包埋和遞送逐漸受重視并顯現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。納米淀粉顆粒具有獨(dú)特的納米效應(yīng)和較好的生物相容性，可以在油水界面形成剛性多孔結(jié)構(gòu)即物理緩沖帶3.2納米淀粉基皮克林乳液最佳配方確定乳液的加工和貯藏中，油脂氧化所導(dǎo)致的腐敗變質(zhì)會(huì)影響食品的外觀和口感納米淀粉基皮克林乳液具有獨(dú)特的質(zhì)構(gòu)和流變特性，將其作為食品配方添加劑的研究已屢見(jiàn)不鮮。Yano等4納米淀粉基皮克林乳液協(xié)同改性納米淀粉基皮克林乳液的原料來(lái)源豐富，且具有良好的生物相容性、生物可降解性和穩(wěn)定性。制備納米淀粉包括水解、沉淀、超聲、螺桿擠壓等方法，輔以O(shè)SA等協(xié)同改性可制得功能優(yōu)良的皮克林乳液穩(wěn)定劑。目前，納米淀粉的化學(xué)改性方法較為單一，將OSA改性與交聯(lián)、氧化、醚化等進(jìn)行多元結(jié)合具有重要意義。納米淀粉基皮克林乳液的穩(wěn)定機(jī)制十分復(fù)雜，淀粉顆粒的理化性質(zhì)、體系中的pH值、離子強(qiáng)度和