β-胡萝卜素乳液凝胶微球制备与理化特性研究

β-胡萝卜素作为重要的生物活性物质,其稳定性差、生物利用率低,极大限制了其在食品领域的应用。以大豆分离蛋白为水相,以玉米油为油相,通过添加壳聚糖、海藻酸钠制备多层乳液,与Ca2+交联制备运载β-胡萝卜素凝胶微球。通过粒径、ζ-电位、乳化稳定性、界面蛋白吸附量、β-胡萝卜素包埋率等指标和扫描电镜观察、红外光谱分析、体外释放动力学实验,研究了壳聚糖、海藻酸钠质量分数对乳液稳定特性及β-胡萝卜素凝胶微球释放特性的影响。结果表明,当壳聚糖质量分数为2.0%时,形成的双层乳液稳定性最好,对β-胡萝卜素的包埋率最高,达(64.82±0.31)%;当海藻酸钠质量分数达到2.0%时,形成的三层乳液对β-胡萝卜素包埋率最高,达到(86.75±2.00)%。红外光谱分析表明,凝胶微球中海藻酸钠与壳聚糖发生了静电相互作用;扫描电镜观察表明,干燥的凝胶微球呈球形,且随海藻酸钠质量分数的增加,凝胶微球的结构变得更加紧密;体外释放实验证明,凝胶珠微球具有持续性释放的功能,乳液凝胶微球可作为β-胡萝卜素一种良好的缓释体系。     

空化射流条件下大豆分离蛋白糖基化产物乳液特性研究

为探究空化射流对大豆分离蛋白糖基化产物乳液特性的影响,以大豆分离蛋白、葡萄糖、葡聚糖为原料,通过空化射流处理辅助糖基化制备大豆分离蛋白-葡萄糖共价复合物乳液、大豆分离蛋白-葡聚糖共价复合物乳液,探究空化射流技术对大豆分离蛋白糖基化产物乳液的粒径、ζ-电位、微观结构、蛋白吸附率、乳析指数及抗氧化性的影响。结果表明：经过一定时间的空化射流处理后的糖基化产物乳液平均粒径显著降低、ζ-电位增大、微观结构液滴逐渐变得均匀,蛋白吸附率升高、乳析指数降低、还原力和DPPH自由基清除能力均升高,并在空化射流处理80 min时,乳液特性达到最佳,且相比大豆分离蛋白-葡萄糖共价复合物乳液,大豆分离蛋白-葡聚糖共价复合物呈现出更好的乳液特性;但随着空化射流处理时间的进一步增加,糖基化产物乳液的平均粒径升高、ζ-电位减小、微观结构开始出现聚集情况,蛋白吸附率呈降低趋势,乳析指数逐渐升高。适当时间下的空化射流辅助处理可以改善糖基化产物的乳液特性,提高乳液的储藏特性和抗氧化特性。     

麻疯树籽酶解液纳米乳液体系构建及其稳定性研究

利用水酶法处理麻疯树籽得到酶解液中的乳状液及水解液作为复合乳化剂,采用高压均质技术制备麻疯树籽酶解液纳米乳液。研究麻疯树籽酶解液中乳状液和水解液添加量,以及高压均质压力和均质次数对纳米乳液平均粒径、分散性指数(PDI)、ζ-电位、浊度、乳化产率和乳液稳定性指数(TSI)等性质影响,确定纳米乳液最佳制备工艺参数为:乳状液添加量15. 55%、水解液添加量45. 25%、高压均质压力91 MPa、均质次数4次。此条件下,纳米乳液平均粒径为297. 2 nm,TSI为2. 98,乳化产率高达92. 47%。通过超高分辨显微镜观测到麻疯树籽酶解液纳米乳液粒径均一、分布均匀,纳米乳液界面蛋白吸附量高达31. 20 mg/m~2。     

酶辅助乳化制备姜黄素脂肪乳研究

选用碱性蛋白酶辅助乳化,利用酶解膨化大豆粉产生的蛋白和磷脂作为乳化剂制备了天然姜黄素脂肪乳。通过流体动力学半径及其分布的测量、激光共聚焦显微镜观察和荧光光谱分析等来表征脂肪乳粒径、电位、微观结构及脂肪乳内蛋白的荧光强度变化,以氧化稳定性、包埋率和生物利用率来评价脂肪乳的稳定性能和对姜黄素的负载效果。结果表明,随着姜黄素添加量的增加,脂肪乳平均粒径先增加、后趋于稳定,在添加量为0.6%时,平均粒径为1127.42nm,电位绝对值最大,为38.67mV。激光共聚焦显微镜观察结果表明,乳液中油滴和蛋白分布比较均匀,形成了包裹较好的液滴。在0.6%添加量下的脂肪乳储存14d时的氧化稳定性最好,POV值最小,仅为3.15mmol/kg,储存21d时TBARS值为0.56mmol/kg;姜黄素包埋率高达72.58%,经体外消化后生物利用率为55.22%。荧光光谱分析表明,过量的姜黄素会使脂肪乳中蛋白质的荧光强度显著降低。因此,在姜黄素添加量为0.6%时,通过酶辅助法可制备稳定性较高、运载效果较好的脂肪乳。     

异硫氰酸苄酯纳米乳液射流空化制备与冻融稳定性研究

利用大豆分离蛋白-磷脂酰胆碱作为复合乳化剂包埋异硫氰酸苄酯(BITC),通过射流空化机制备成纳米乳液以提高其冻融稳定性。以出油率和乳层析指数为稳定性指标,研究了射流空化压力及冻融循环次数对纳米乳液冻融稳定性的影响;通过乳液冻融过程热特性分析,研究了不同射流空化压力下改性大豆分离蛋白-磷脂作为乳化剂时冻融过程中乳液结晶及融化的热行为。结果发现:当空化压力为0. 8 MPa时,所制得的BITC纳米乳液乳层析指数比未处理样品降低了51. 39%,出油率较未处理样品下降83. 64%,平均粒径为(252±6. 2) nm,PDI为0. 114±0. 034,ζ-电位为(-27. 2±0. 6) m V;通过光学显微镜观测到,BITC被包埋于复合乳化剂中,且均匀分布在乳液体系,处于相对稳定状态;样品热特性的差异对比表明,射流空化改性蛋白-磷脂能显著增加乳液冻融稳定性。     

大豆分离蛋白-花青素复合乳液稳定性研究

以大豆分离蛋白和花青素为原料,制备热处理大豆分离蛋白-花青素复合乳液,研究添加花青素对复合乳液特性的影响规律。利用动态光散射从宏观角度评价花青素复合对复合乳液粒径大小以及分布上的影响,采用乳化稳定性、乳层析指数和ζ-电位分析,分别从不同的角度评价复合乳液的稳定性,结果表明:花青素复合后,复合乳液的粒径变小,乳层析指数显著降低,ζ-电位的绝对值增加,说明乳液液滴间的静电斥力大,不易发生聚集。蛋白与花青素的质量比为40的样品具有最低的CI值(41%)和最大的电位绝对值,说明在所有花青素复合的热处理SPI-花青素复合乳液中,其具有最好的乳液稳定性。氧化稳定性实验结果表明:随着花青素浓度的增加,乳液DPPH自由基和ABTS+·清除率先上升后略有下降,其中蛋白与花青素的质量比为40时,乳液抗氧化性最佳。因此在大豆分离蛋白中添加花青素可以有效提高复合乳液氧化稳定性。     

鱼油纳米乳液运载体系构建与稳定性研究

以大豆蛋白-磷脂酰胆碱作为复合乳化剂,采用高压均质技术制备鱼油纳米乳液,研究了大豆蛋白质量分数、磷脂酰胆碱质量分数、鱼油质量分数、均质压力对鱼油纳米乳液平均粒径、PDI、ζ-电位、浊度等性质影响,确定了最佳制备工艺参数为:大豆蛋白质量分数2%,磷脂酰胆碱质量分数0.2%,鱼油质量分数1.5%,均质压力100 MPa,得到鱼油纳米乳液的平均粒径为(245±3.1)nm,PDI为0.226±0.019,ζ-电位为(-30.2±0.6)mV,浊度为(2 413±34.7)cm~(-1)。通过超高分辨显微镜观测到鱼油被包埋于复合乳化剂中且均匀分布在乳液体系中;通过稳定性研究发现:大豆蛋白-磷脂酰胆碱鱼油纳米乳液分别在4℃和25℃储存30 d均稳定;对一定浓度的Na+有较好的抗性;酸性条件不稳定,碱性条件下稳定。     

超高压均质对紫苏油纳米乳液稳定性的影响

采用大豆分离蛋白(Soybean protein isolate,SPI)-磷脂酰胆碱作为表面活性剂,利用超高压均质技术制备紫苏油纳米乳液,探究不同SPI质量分数以及超高压均质压力对紫苏油纳米乳液稳定性的影响。结果表明:随着SPI质量分数和超高压均质压力的增加,紫苏油纳米乳液的平均粒径和PDI值逐渐降低,在SPI质量分数为4%、均质压力140 MPa条件下紫苏油纳米乳液均一稳定,粒径最小为241.03 nm,PDI值最低为0.13;经过21 d的储藏试验,用Turbiscan稳定性分析仪测定紫苏油纳米乳液的物理稳定性,在SPI质量分数4%、均质压力140 MPa条件下,紫苏油纳米乳液未发生脂肪上浮或溶液聚集等现象,同时纳米乳液的平均粒径也未发生较大的变化,表明紫苏油纳米乳液在这一条件下具有较强的储藏稳定性。通过圆二色谱测定紫苏油纳米乳液中界面蛋白的二级结构变化,结果表明,超高压均质使α-螺旋的相对含量降低,而无规卷曲和β-折叠的相对含量升高,这说明界面蛋白的二级结构的变化对紫苏油纳米乳液的稳定性有一定的影响。     

Pickering高内相乳液制备及其稳定性与消化特性研究

利用大豆球蛋白（11S）和β-伴大豆球蛋白（7S）在酸性条件下制备Pickering高内相乳液,通过粒径、ζ-电位、傅里叶红外光谱（FITR）、冷冻扫描电镜、乳化性和流变学等研究其稳定性,并探讨其消化特性。结果表明：在pH值2.0时,7S和11S形成的乳液均具有较高的乳化活性和乳化稳定性,11S比7S具有更高乳化性能。当蛋白质量浓度为0.015g/mL,油相体积分数为78%~82%时,可以形成稳定的高内相乳液。通过增加内相体积分数,7S和11S蛋白颗粒稳定的Pickering乳液体系分布更加均匀,不易发生聚集,并且可以形成较强的凝胶网络结构。模拟体外消化实验表明,在酸性条件下,蛋白形成的高内相乳液可以不同程度地延迟脂质的释放。本研究明晰了在酸性条件下7S和11S的结构特性以及7S和11S高内相乳液在胃肠道中的消化行为,可为食品功能性成分递送体系研究提供理论支撑。     

EGCG对β-胡萝卜素乳液物理稳定性的影响

以β-胡萝卜素为芯材,利用α-乳白蛋白(α-LA)为乳化剂制备了不同p H值的乳液,并利用表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)作为抗氧化剂添加到乳液中,测定了乳液的粒径、电位、包埋率、快速稳定性、界面蛋白含量,考察了p H值和EGCG添加量对β-胡萝卜素乳液物理稳定性的影响,并对稳定性机理进行了研究。结果表明:EGCG添加量对p H值2. 0和p H值7. 0的乳液粒径、电位和包埋率没有显著影响(p 0. 05),但对不同p H值乳液的快速稳定性影响显著(p 0. 05)。在p H值2. 0的乳液中,当EGCG添加量大于0. 2%时,随着EGCG添加量的增加,乳液稳定性下降;在p H值7. 0的乳液中,当EGCG添加量小于0. 02%时,乳液的稳定性比未添加EGCG的乳液稳定性高;当EGCG添加量在0. 02%～0. 10%时,随着EGCG添加量的增大,乳液稳定性降低。当EGCG添加量大于0. 10%时,EGCG的添加使β-胡萝卜素乳液快速分层,不能得到稳定乳液,原因是EGCG可以与α-LA相互作用使α-LA沉淀,致使没有足够的α-LA作为乳化剂稳定乳液。     

添加菊粉条件下的豌豆分离蛋白乳化特性研究

为探究添加不同质量分数(1%、3%、5%和7%)菊粉(Inulin,INU)对豌豆分离蛋白(Pea protein isolate,PPI)乳化性及乳液稳定性的影响,以PPI作为乳化剂,采用高压均质法制备了PPI/INU乳液,通过zeta电位测定、粒径测定、激光共聚焦显微镜(CLSM)、酶标法和内源荧光光谱等技术对乳液进行表征。结果表明:添加1%INU后,乳液具有最大zeta电位绝对值(为34.03 m V)和最小平均粒径(d4,3为395.50 nm); CLSM显示,低浓度(质量分数1%和3%)的INU使乳液液滴分布更均匀; INU质量分数为1%时,分别使PPI的乳化活性指数、乳化稳定性指数和乳液界面蛋白吸附率增加了7.8%、22%和11%;荧光光谱显示,随着INU浓度的增加,连续相中PPI-INU复合物的生成量增多,对乳液的稳定性产生了负面影响。由此说明低浓度(质量分数为1%和3%)的INU可改善PPI的乳化性、提高PPI乳液的稳定性,其中添加1%INU效果最显著。     

超声复合碱处理大豆蛋白与EGCG复合物功能特性研究

大豆分离蛋白(SPI)经超声复合碱处理后与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)进行复合形成复合物。采用傅里叶变换红外光谱和荧光光谱对超声复合碱处理及EGCG改性的SPI结构及构象进行解析,以粒径、Zeta电位、浊度及乳化特性为指标,分析该复合体系中SPI构象改变与功能特性之间的关系。结果表明:超声复合碱处理使SPI的粒径减小、溶液电位绝对值增加、乳化性显著提高。超声复合碱处理的SPI与EGCG复合后,SPI的Zeta电位绝对值进一步显著增加,其粒径明显减小,乳化特性显著提高。光谱分析显示,超声复合碱处理以及EGCG可以改变SPI的二级结构,使蛋白链解折叠,并且改变蛋白芳香族氨基酸残基所处的微环境,使蛋白的构象发生改变。通过荧光淬灭光谱分析发现,EGCG对SPI的荧光猝灭机制为静态猝灭,SPI与EGCG之间形成了结合位点数近似于1的复合物。     

不同结晶度几丁质纳米晶体制备皮克林乳液稳定性研究

通过酸解的方法获得不同结晶度的几丁质纳米晶体(Ch N),采用均质协同超声技术制备O/W型皮克林乳液。通过X射线衍射和傅里叶红外光谱计算分析了几丁质纳米颗粒的结晶度及官能团变化,进而对O/W乳液的微观结构、界面接触角、物理稳定性、热稳定性、乳析稳定性、储藏稳定性进行测定,分析了不同结晶度的Ch N对乳液稳定性的影响。结果表明:酸解并不会破坏几丁质的官能团,但是酸解可以改变几丁质的结晶度,且酸解2. 5 h时获得的Ch N结晶度最大,为78. 15%;结晶度高的Ch N制备的乳液形成更稳定的网状结构,Ch N更多地附着在油-水界面,使得乳液具有更小的界面接触角,提高了乳液的亲水性;研究还发现,结晶度高的Ch N制备的乳液热稳定性指数和物理稳定性指数较高,分别为63%和69. 52%;乳析稳定性好,乳析指数不足1%;另外,Ch N稳定的乳液在常温下储藏30 d均不分层,具有良好的储藏稳定性,且结晶度最高的Ch N制备的乳液粒径最小,储藏稳定性最好。因此,可以通过提高几丁质纳米晶体的结晶度制备稳定的O/W型皮克林乳液。     

石灰浆荷电雾化特性的试验

将静电效应引入石灰浆烟气脱硫中,是烟气脱硫技术发展的新途径.而对石灰浆荷电雾化特性的研究则是石灰浆荷电雾化脱硫技术的关键.首次应用三维粒子动态分析仪（3D- PDA） 建立石灰浆荷电雾化试验装置,测定了石灰浆荷电雾化后的速度和粒径分布特性.对不同的荷电电压和石灰浆流量进行了测试,并运用相关的数据处理方法,得到了荷电石灰浆滴的三维速度与粒径的相关和统计特性.结果表明静电效应的引入能很好地提高石灰浆雾化质量,同时提高了浆滴的速度以及改善了粒径分布的均匀性,在荷电电压为5～10 kV时效果尤为明显.     

汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型建立与试验

为了建立汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型,对Huh Gosman模型进行分析评估,并且以喷油压力为参数,建立初始破碎粒径分布公式,从而建立了汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型;并通过定容喷雾试验进行了汽油自由喷雾试验,验证所建模型的合理性.研究结果发现:以经验公式估计的初始液滴直径评估Huh Gosman模型,模拟结果贯穿度偏小;通过建立初始破碎粒径分布函数,同时对Huh Gosman模型进行修正,模拟计算结果与实际结果相近.最后利用该模型对不同喷油压力下的自由喷雾进行模拟,计算与试验结果吻合较好,最大误差小于5％.     

雾滴粒径测量技术及激光粒度分析仪测量不确定度评定*

雾滴粒径是评价植保机械雾化性能及作业质量的重要指标,是实现精准施药,农药零增长目标的关键技术参数。农药使用技术中的生物最佳粒径理论、雾滴飘移模型和雾滴蒸发沉积模型等重要理论的研究都与雾滴粒径的大小相关。本文针对各种雾滴粒径测试技术进行了总结分析,对植保机械常用圆锥雾系列喷头喷孔直径分别为Φ0.3 mm、Φ0.7 mm、Φ1.0 mm、Φ1.3 mm、Φ1.6 mm,采用激光粒度分析仪测量雾滴粒径的结果不确定度进行了评定,分析测量过程中的各项不确定度来源。结果表明当包含概率为95%时,其测量结果的最小扩展不确定度为6.63%,最大扩展不确定度为9.18%,平均扩展不确定度为7.38%。激光粒度分析仪测量雾滴粒径结果是准确可靠的,能满足植保机械雾滴粒径测试需求。     

蛋白/蔗糖酯界面作用对冰淇淋脂肪球低温失稳的影响

采用脱脂乳蛋白和大豆分离蛋白两种不同组成和结构的蛋白质构建冰淇淋乳液,通过分析蛋白质/蔗糖酯的红外光谱、脂肪球表面蛋白质吸附特性、zeta电位、粒径以及搅打凝冻后乳液的微观结构,研究蔗糖酯质量分数对两种蛋白乳液体系脂肪球低温失稳的影响;在最佳蔗糖酯质量分数条件下,采用大豆分离蛋白对乳蛋白进行不同比例的替代,探究不同蛋白组成对脂肪球低温失稳作用及冰淇淋特性的影响。结果表明:蔗糖酯与乳蛋白和大豆分离蛋白在脂肪球表面的界面作用存在复合和竞争性吸附两种作用机制。当蔗糖酯质量分数增加至0.3%时,蔗糖酯与蛋白质的界面作用主要以竞争吸附为主,此时两种蛋白冰淇淋乳液体系中,蛋白质在脂肪球界面的吸附量显著降低,脂肪球部分聚结失稳程度较高。在蔗糖酯质量分数为0.3%和不同蛋白质组成条件下,当脱脂乳蛋白与大豆分离蛋白的蛋白比例为7∶3时,更有利于脂肪球的低温部分聚结失稳,此时冰淇淋具有较高的膨胀率和最佳的抗融性。     

基于最大熵原理的喷雾液滴粒径分布预测研究

液滴粒径分布是喷雾过程质量、动量和能量输运的关键参数，为确定喷雾中液滴粒径的分布，基于最大熵原理，通过平均直径约束条件，构建雾滴粒径数量概率密度分布的最大熵模型，应用环形鼓风喷嘴雾化的实验数据对液滴粒径分布模型进行优选。结果表明，构建的三参数和四参数最大熵模型的预测结果最为理想，预测的液滴粒径分布与实验值的相关系数均高于0.96,均方根误差均低于0.135。通过对比三参数和四参数最大熵模型预测结果的赤池信息准则数，表明三参数最大熵模型更适合喷雾液滴粒径分布的预测，应用不同类型喷嘴的雾化液滴粒径分布实验数据对三参数最大熵模型的适用性进行检验，结果表明模型的预测值与实验值吻合较好。最后将优选的三参数最大熵模型应用到Pratt&Whitney Canada公司制造的压力喷嘴喷雾液滴的粒径分布预测研究中。研究表明，构建的三参数最大熵模型，预测结果与实验数据基本吻合。     

农药喷雾液滴尺寸和速度测量方法

测量和控制喷雾液滴的粒径和速度对于农业施药过程的优化和提高药液沉积率具有重要的作用。为此,概述了目前国内外已有的雾滴粒径和速度的测量方法,并从测量系统组成、测量原理和测量方法等方面,着重介绍了既可测量雾滴粒径、又可测量雾滴速度的、高测量精度的三维多普勒激光粒子动态分析仪(Phase-Doppler Particle Dynamic Analyzer,PDA)和粒子/雾滴图像分析仪(Particle/Droplet Image Analysis,PDIA)。