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食品安全质量检测学报 2024年第18期 180-189页

作者：乔虹高慧崔言峰张梓言张明华张志冉孙杰青岛大学生命科学学院山东金胜粮油食品有限公司

目的探究文冠果油纳米乳液的最佳制备工艺并对制得的纳米乳液进行特性表征。方法以乳清蛋白作为水相,文冠果油作为油相,在高速剪切作用下制备水包油型纳米乳液。通过单因素实验探究乳清蛋白浓度、油相比、剪切速度、剪切时间、pH等因... 详细信息

目的探究文冠果油纳米乳液的最佳制备工艺并对制得的纳米乳液进行特性表征。方法以乳清蛋白作为水相,文冠果油作为油相,在高速剪切作用下制备水包油型纳米乳液。通过单因素实验探究乳清蛋白浓度、油相比、剪切速度、剪切时间、pH等因素对文冠果油纳米乳液的粒径及Zeta电位的影响;通过设计四因素三水平的响应面实验优化制备工艺,并测定最佳工艺条件下制备的纳米乳液的热稳定性、盐稳定性、体外消化活性和流变特性。结果文冠果油纳米乳液的最佳制备工艺为:乳清蛋白浓度3.5%、油相比9.8%、剪切速度15000 r/min、剪切时间3 min,在此条件下制备的文冠果油纳米乳液的平均粒径为3.5697 nm,而且具有良好的稳定性和体外消化活性,表现为弹性凝胶结构。结论本研究建立的文冠果油纳米乳液制备工艺可行性强且稳定性良好,拓宽文冠果油的应用领域,具有一定的理论价值和应用价值。

关键词：文冠果油乳清蛋白水包油纳米乳液粒径稳定性

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相转变温度法形成高盐纳米乳液及其在油基泥浆清洗中的应用

相转变温度法形成高盐纳米乳液及其在油基泥浆清洗中的应用

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作者：刘潇冰山东大学

学位级别：硕士

纳米乳液是粒径范围在20-500 nm的动力学稳定体系,乳液外观通常为透明、半透明状或乳白色。与微乳液相比,其表面活性剂用量少;与粗乳液相比,其粒径小,而且具有长期稳定性。因此,在药物、化妆品、食品及油田等领域有着广泛的应用。低能... 详细信息

纳米乳液是粒径范围在20-500 nm的动力学稳定体系,乳液外观通常为透明、半透明状或乳白色。与微乳液相比,其表面活性剂用量少;与粗乳液相比,其粒径小,而且具有长期稳定性。因此,在药物、化妆品、食品及油田等领域有着广泛的应用。低能乳化法制备纳米乳液主要利用体系组分释放的化学能,因此比高能乳化法消耗的能量少,在理论研究及工业生产中受到了密切关注。主要包括相转变组分(PIC)法、相转变温度(PIT)法、sub-PIT法、微乳液稀释法及自发乳化法等。但采用以上几种乳化方法制备纳米乳液时大多选用非离子型表面活性剂作为乳化剂,主要利用其低温下为亲水性,高温下为亲油性的特殊性质。而离子型表面活性剂的亲水亲油性变化规律与非离子表面活性剂体系相反,其亲水性随着温度的升高而增加,大多只能利用PIC法制备纳米乳液。利用表面活性剂水溶液清洗油基泥浆时,井底的高温环境会使清洗液体系温度逐渐升高,返回地面的过程又使体系温度逐渐降低,这与PIT法制备纳米乳液的过程极为相似,因此可利用PIT法形成纳米乳液的乳化机理来研究油基泥浆的清洗过程。但PIT法制备纳米乳液要求将高温下的体系在冰水浴中搅拌下快速冷却,这限制了其在工业生产中的广泛应用。如果体系在室温下静置,缓慢降温也可形成纳米乳液,将会简化制备过程,推动纳米乳液的生产及应用研究。此外,钻井液中含有较高浓度的无机盐,虽然具有可调控体系的PIT的优点,但同时其中的Ca2+会与阴离子型表面活性剂形成配合物或沉淀,从而影响表面活性剂的乳化效果。因此,在离子与非离子表面活性剂复配体系中制备耐高盐的纳米乳液,并研究一种能够在高温高盐的苛刻环境中使用的油基泥浆冲洗液具有重要的应用价值。本文基于PIT法制备纳米乳液研究的局限性及清洗油基泥浆过程中的高温高盐等苛刻环境要求,选用了阴离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和非离子型表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚的复配体系：AES-C12EO4和AES-C12EO4-C12EO23,在不同无机盐存在下利用PIT法制备耐高盐纳米乳液并利用其形成过程清洗油基泥浆。主要内容包括以下两个部分：1.相转变温度法制备高盐纳米乳液在盐水/AES-C12EO4液体石蜡体系中,利用PIT法制备了稳定的纳米乳液。首先通过电导率法及浊度法系统地考察了离子型表面活性剂含量、NaCl及CaCl2含量、内相含量及冷却方式对乳液性质的影响,实验发现,随着NaCl及CaCl2含量的增加,体系的相转变温度及清晰界限温度逐渐降低;随着无机盐含量及内相含量的增加,搅拌下骤冷与静置至室温得到的乳液粒径差别减小。然后通过电泳仪和动态光散射研究了无机盐对乳液滴的带电性质及长期稳定性的影响,研究表明,反离子压缩双电层导致乳液滴的zeta电位的绝对值随无机盐含量的增加逐渐减小;由阴离子与非离子表面活性剂共同稳定的高盐纳米乳液,其主要失稳机理为奥氏熟化。2.利用高钙盐纳米乳液的形成清洗油基泥浆在CaCl2水溶液/AES/C12EO4/C12EO23/液体石蜡体系中,利用PIT法形成纳米乳液的乳化机理模拟油基泥浆的清洗过程。首先通过电导率法及浊度法系统地考察了CaCl2含量、非离子表面活性剂的平均氧乙烯基团数对体系的相转变温度及清晰界限温度的影响,通过实验我们发现,随着CaCl2含量的增加,形成纳米乳液所需C12EO23的含量逐渐增加,即平均氧乙烯基团数逐渐增加,体系的相转变温度及清晰界限温度逐渐降低。然后通过旋滴界面张力仪考察了温度对油水界面张力的影响,证实在相转变温度时油水界面张力较低,而且冲洗液对油基泥浆具有良好的分散效果,不会造成再次附着。最后通过六速旋转粘度计和接触角测定考察了冲洗效率,冲洗后接触角小于27。,冲洗效率超过95%。该冲洗液可用于高温高盐等苛刻环境,具有较高的冲洗效率,而且能有效改善套管壁及井壁界面的润湿性。

关键词：水包油纳米乳液相转变温度法油基泥浆清洗

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