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，為其實際應用提供理論依據。論文從三個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:應用ζ電位、動態(tài)光散射(DLS)、濁度與流變等手段，結合SPI與CP在不同復配比例與pH值條件下的相分離狀態(tài)，確定了兩者形成可溶性復合物的區(qū)域:當pH≥7.0時，不同復配比例的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均帶有較高的負電荷(ζ＜-25mV)，兩者未發(fā)生結合;當pH＜6.0時，體系的ζ電位降低，濁度值、水力等效直徑(Dh)增加，說明SPI-CP復合物開始形成。所有復配比例條件下，混合溶液的ζ電位均在pH5.5時達到最低，說明整體帶負電的SPI與CP的結合;繼續(xù)降低pH，溶液出現(xiàn)相分離，形成了不溶性復合物，并且相分離的起始pH依賴于比例大小，較高的SPI比例在等電點附近及以下時易產生沉淀。同樣p

3、H下，高比例的SPI會增大復合物的粒徑與濁度，而ζ電位絕對值更低，說明了此時結合程度更高，更多復合物結合在一起形成了分子間復合物。通過ζ電位的分析得知，可溶性復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合物間的進一步聚集。通過對復合溶液添加NaCl、尿素和SDS證實，復合物的形成是由靜電作用所驅動的，而在pH高于等電點時聚集程度的增加有一部分疏水相互作用的貢獻。動態(tài)流變的實驗結果表明:復合物的形成會明顯降低溶液黏度

4、，并使流體特征更接近于牛頓流體。
　　2.對SPI-CP混合體系、單一SPI或CP溶液的乳化穩(wěn)定性進行了探究。結果表明: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合物之后才能保持乳液穩(wěn)定。此外，復合物形成的乳液穩(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，超聲時間對乳液形成初始階段粒徑影響較大。進一步的探究

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)。對乳液鹽離子穩(wěn)定性的測試表明處于等電點以下的乳液能有效耐受質量濃度為200mmol/L的NaCl，而高于等電點的復合乳液鹽離子穩(wěn)定性弱于中性pH值時的SPI乳液。經過加熱處理，較低pH值(pH3.5)的復合乳液更易發(fā)生聚集，說明此條件下SPI疏水集團暴露更多，更易在加熱時發(fā)生吸引而絮凝。乳液的油脂含量對乳液穩(wěn)定性影響很大，過高(20％)或過低質量濃度(1％，2.5％)

6、的MCT會因為排斥絮凝和橋聯(lián)絮凝而使液滴聚集，更易失穩(wěn)。相比之下，在合適的pH值、復配比例與MCT質量濃度情況下，超聲時間對乳液粒徑影響較小，僅在初始階段(0-12min)有明顯影響，繼續(xù)延長超聲時間乳液中微粒粒徑大小趨于平衡，保持不變。
　　3.對SPI-CP混合體系的界面吸附研究表明:SPI的吸附能力遠強于CP的吸附能力，在混合體系中主導界面膜的形成過程，但CP在不同條件下對SPI的吸附會產生不同類型的影響。pH7的混合體系中

7、，SPI與CP彼此游離，在r=20時，CP因與SPI的熱力學不兼容性，而使兩者在界面周圍產生微觀相分離，此過程一方面促進SPI的吸附，另一方面可以增強SPI在界面的相互作用，導致界面膜彈性特征增強;當r=0.5或0.25時，CP會與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構化（Ed值、kEd-π明顯下降）。當pH低于等電點時(r=0