柑橘果膠-大豆分離蛋白靜電相互作用、界面吸附特性及其乳化穩(wěn)定性研究.pdf

1、本研究嘗試通過大豆分離蛋白與柑橘果膠在體相與界面上的相互作用及其制備的乳液的穩(wěn)定性，為其實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。論文從三個(gè)方面研究兩者的相互作用:
　　1.大豆分離蛋白(SPI)與柑橘果膠(CP)在1mg/mL濃度的水溶液體系中的相互作用:應(yīng)用ζ電位、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)、濁度與流變等手段，結(jié)合SPI與CP在不同復(fù)配比例與pH值條件下的相分離狀態(tài)，確定了兩者形成可溶性復(fù)合物的區(qū)域:當(dāng)pH≥7.0時(shí)，不同復(fù)配比例的SPI與CP均以共溶

2、體系的狀態(tài)存在，混合溶液體系澄清，SPI與CP均帶有較高的負(fù)電荷(ζ＜-25mV)，兩者未發(fā)生結(jié)合;當(dāng)pH＜6.0時(shí)，體系的ζ電位降低，濁度值、水力等效直徑(Dh)增加，說明SPI-CP復(fù)合物開始形成。所有復(fù)配比例條件下，混合溶液的ζ電位均在pH5.5時(shí)達(dá)到最低，說明整體帶負(fù)電的SPI與CP的結(jié)合;繼續(xù)降低pH，溶液出現(xiàn)相分離，形成了不溶性復(fù)合物，并且相分離的起始pH依賴于比例大小，較高的SPI比例在等電點(diǎn)附近及以下時(shí)易產(chǎn)生沉淀。同樣p

3、H下，高比例的SPI會(huì)增大復(fù)合物的粒徑與濁度，而ζ電位絕對(duì)值更低，說明了此時(shí)結(jié)合程度更高，更多復(fù)合物結(jié)合在一起形成了分子間復(fù)合物。通過ζ電位的分析得知，可溶性復(fù)合物的形成依賴于過量未吸附CP分子的存在，它通過靜電排斥抑制了復(fù)合物間的進(jìn)一步聚集。通過對(duì)復(fù)合溶液添加NaCl、尿素和SDS證實(shí)，復(fù)合物的形成是由靜電作用所驅(qū)動(dòng)的，而在pH高于等電點(diǎn)時(shí)聚集程度的增加有一部分疏水相互作用的貢獻(xiàn)。動(dòng)態(tài)流變的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:復(fù)合物的形成會(huì)明顯降低溶液黏度

4、，并使流體特征更接近于牛頓流體。
　　2.對(duì)SPI-CP混合體系、單一SPI或CP溶液的乳化穩(wěn)定性進(jìn)行了探究。結(jié)果表明:中性pH下的混合體系由于排空作用無法形成穩(wěn)定的乳液，而不溶性復(fù)合物體系制備的乳液很容易發(fā)生絮凝，只有混合體系形成了可溶性復(fù)合物之后才能保持乳液穩(wěn)定。此外，復(fù)合物形成的乳液穩(wěn)定性要高于同樣濃度的SPI乳液，并且復(fù)合物的形成有效的降低了界面蛋白的吸附量。乳化條件中，超聲時(shí)間對(duì)乳液形成初始階段粒徑影響較大。進(jìn)一步的探究

5、表明，過高的CP比例同樣不利于乳液的穩(wěn)定(r=0.25，pH5.5)。對(duì)乳液鹽離子穩(wěn)定性的測試表明處于等電點(diǎn)以下的乳液能有效耐受質(zhì)量濃度為200mmol/L的NaCl，而高于等電點(diǎn)的復(fù)合乳液鹽離子穩(wěn)定性弱于中性pH值時(shí)的SPI乳液。經(jīng)過加熱處理，較低pH值(pH3.5)的復(fù)合乳液更易發(fā)生聚集，說明此條件下SPI疏水集團(tuán)暴露更多，更易在加熱時(shí)發(fā)生吸引而絮凝。乳液的油脂含量對(duì)乳液穩(wěn)定性影響很大，過高(20％)或過低質(zhì)量濃度(1％，2.5％)

6、的MCT會(huì)因?yàn)榕懦庑跄蜆蚵?lián)絮凝而使液滴聚集，更易失穩(wěn)。相比之下，在合適的pH值、復(fù)配比例與MCT質(zhì)量濃度情況下，超聲時(shí)間對(duì)乳液粒徑影響較小，僅在初始階段(0-12min)有明顯影響，繼續(xù)延長超聲時(shí)間乳液中微粒粒徑大小趨于平衡，保持不變。
　　3.對(duì)SPI-CP混合體系的界面吸附研究表明:SPI的吸附能力遠(yuǎn)強(qiáng)于CP的吸附能力，在混合體系中主導(dǎo)界面膜的形成過程，但CP在不同條件下對(duì)SPI的吸附會(huì)產(chǎn)生不同類型的影響。pH7的混合體系中

7、，SPI與CP彼此游離，在r=20時(shí)，CP因與SPI的熱力學(xué)不兼容性，而使兩者在界面周圍產(chǎn)生微觀相分離，此過程一方面促進(jìn)SPI的吸附，另一方面可以增強(qiáng)SPI在界面的相互作用，導(dǎo)致界面膜彈性特征增強(qiáng);當(dāng)r=0.5或0.25時(shí)，CP會(huì)與SPI競爭性吸附地共存于界面層，CP的存在盡管明顯提高了SPI的吸附速率與平衡界面壓力，但明顯抑制了SPI的界面相互作用，很大程度上弱化界面膜的結(jié)構(gòu)化（Ed值、kEd-π明顯下降）。當(dāng)pH低于等電點(diǎn)時(shí)(r=0