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osa改性苦荞淀粉基Pickering乳液的构建及其运载芦丁的应用研究

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OSA改性苦荞淀粉基Pickering乳液的构建及其运载芦丁的应用研究

作者：凡莎莎成都大学

学位级别：硕士

淀粉、蛋白质等基质来源的Pickering乳液,具有良好生物相容性和稳定性,已成为近年来的研究热点。苦荞是我国西南地区广泛种植的一类药食同源小杂粮作物,具有很好的营养价值。淀粉是苦荞最主要的碳水化合物来源,具有颗粒小,致敏性低,峰... 详细信息

淀粉、蛋白质等基质来源的Pickering乳液,具有良好生物相容性和稳定性,已成为近年来的研究热点。苦荞是我国西南地区广泛种植的一类药食同源小杂粮作物,具有很好的营养价值。淀粉是苦荞最主要的碳水化合物来源,具有颗粒小,致敏性低,峰值粘度高、热糊稳定性和冷糊稳定性强等特性,同时也具有疏水性差,乳化稳定性不佳等局限性。苦荞淀粉的同源物质芦丁具有抗氧化抗炎降糖等多种生物活性作用,但低溶解度限制了相关产品的进一步开发应用。为改善这些不足,增加苦荞淀粉和芦丁的应用多样性,本文以辛烯基琥珀酸酐(osa)改性苦荞淀粉(OS-TBS)为研究对象,制备OS-TBS基Pickering乳液并研究分析其运载特性。本文主要研究方法和结论如下:(1)以碱提法提取苦荞淀粉,进行osa改性(osa添加量分别为淀粉质量的3%、5%和7%)得到OS-TBSs(OS-3%、OS-5%和OS-7%)。通过滴定法测定OS-TBSs的取代度(DS)分别为0.0184、0.0251和0.0312;通过傅里叶红外光谱测定发现淀粉分子在1726 cm处的羰基特征峰和1573 cm处的羧基伸缩振动峰,进一步验证了osa改性对淀粉羟基的成功取代。通过扫描电镜观察、X-射线衍射图谱扫描、差式扫描量热等理化指标测定发现osa改性并不改变TBS原有的形态结构和“A”型晶型结构,酯化反应主要发生在淀粉的无定形区域,淀粉中直链淀粉含量和结晶度有所降低。热性能分析指出OS-TBSs的T、T、T显著降低(P改性苦荞淀粉为原料的保健食品提供理论基础。

关键词：苦荞淀粉 osa改性 Pickering乳液稳定机理运载体系芦丁

冷冻球磨/osa改性青稞淀粉的制备及结构和性质研究

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冷冻球磨/OSA改性青稞淀粉的制备及结构和性质研究

作者：汪鑫安徽农业大学

学位级别：硕士

青稞作为一种杂粮谷物,已成研究的热点。为了深入开发青稞产品,拓展青稞淀粉深加工的途径,在前期研究的基础上,本研究选择辛烯基琥珀酸酐(osa)改性青稞淀粉,及利用冷冻球磨处理协同osa改性青稞淀粉,比较冷冻球磨协同改性与传统改性方法... 详细信息

青稞作为一种杂粮谷物,已成研究的热点。为了深入开发青稞产品,拓展青稞淀粉深加工的途径,在前期研究的基础上,本研究选择辛烯基琥珀酸酐(osa)改性青稞淀粉,及利用冷冻球磨处理协同osa改性青稞淀粉,比较冷冻球磨协同改性与传统改性方法在osa取代度、取代反应发生位置等结构变化和改性淀粉性能之间的差异性,同时以osa改性青稞淀粉作为乳化剂制备纳米乳液运载番茄红素等营养物质,并增强乳液稳定性,提高对营养物质的保护效率等进行了探索。主要研究结果如下:(1)冷冻球磨处理能显著改变青稞淀粉颗粒形貌,使淀粉颗粒表面变得粗糙,出现裂缝和孔洞;冷冻球磨处理后的青稞淀粉粒径变大主要是由于淀粉颗粒出现破损、原光滑的表面变得毛糙,且在冷冻球磨达到一定时长后细小的淀粉颗粒发生团聚;青稞淀粉冷冻球磨后,其直链淀粉含量降低。同时,冷冻球磨处理破坏淀粉的晶体结构,引起结晶度降低,球磨时间越长结晶度越低,但不影响淀粉晶型。(2)冷冻球磨能促进青稞淀粉辛烯基琥珀酸酐改性,当冷冻球磨时间达到40min时,osa改性青稞淀粉的取代度是传统改性方法的1.32倍。冷冻球磨处理没有显著破坏osa青稞淀粉的长程有序性,相反,经冷冻球磨预处理的osa改性淀粉较原青稞淀粉osa改性后结晶度有所增大,其短程有序性随冷冻球磨时间的延长而降低。冷冻球磨处理降低了osa淀粉的糊化温度,提高了其溶解、膨胀度、糊化透明度以及冻融稳定性等,同时抗性淀粉(RS)含量也增加了。(3)与传统改性方法相比,冷冻球磨预处理显著提高了osa改性青稞淀粉的乳化性能,淀粉乳液在常温贮存15天后未出现明显的分层现象,依旧保持较好的稳定性,乳液体系内形成的三维网状空间结构缠结的更加紧密,稳定性更强。冷冻球磨预处理提高了淀粉乳液的Zeta电位绝对值,加大了乳液液滴间的静电排斥作用力。(4)与传统改性方法相比,冷冻球磨/osa改性青稞淀粉制备的纳米乳液体系能更好地保护番茄红素,有效地对番茄红素进行储存。

关键词：青稞淀粉 osa改性冷冻球磨结构表征性质研究包埋应用

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淀粉样蛋白纤维抑制冰晶重结晶的作用研究

淀粉样蛋白纤维抑制冰晶重结晶的作用研究

作者：李媛浙江工商大学

学位级别：硕士

冰晶重结晶是指冷冻食品储存和解冻过程中,其内部冰晶体积增大,冰晶总数目减少,冰晶形态发生变化的现象。冰晶重结晶会严重破坏冷冻食品的品质。最新研究表明抗冻蛋白及其模拟物的冰晶重结晶抑制(IRI)活性与其两亲结构密切相关。淀粉样... 详细信息

冰晶重结晶是指冷冻食品储存和解冻过程中,其内部冰晶体积增大,冰晶总数目减少,冰晶形态发生变化的现象。冰晶重结晶会严重破坏冷冻食品的品质。最新研究表明抗冻蛋白及其模拟物的冰晶重结晶抑制(IRI)活性与其两亲结构密切相关。淀粉样蛋白纤维(APFs)是一种由天然蛋白质在特定条件下自组装形成的,二级结构富含β-折叠且空间结构高度有序、细长的超分子蛋白纤维。APFs拥有优良的界面活性,是一类两亲性材料。据此,推测APFs具有IRI活性并围绕该假设进行一系列的研究。1、以乳清分离蛋白(WPI)为原料在水中(W-APFs)和三氟乙醇中(TFE-APFs)制备了两种形貌有显著差别的APFs,并对其IRI活性进行研究。研究结果如下:W-APFs呈现细长的纤维状,TFE-APFs呈现较短的蠕虫状。样品在孵育过程中β-折叠含量增多,同时样品的表面疏水性随孵育时间增加显著增强。与WPI相比,两种APFs表现出更强的IRI活性,其中W-APFs的IRI活性显著强于TFE-APFs。APFs在p H 5.0时IRI活性最低,这是等电点附近纤维聚集导致的。APFs的IRI活性随Na Cl浓度的增加而降低,这是因为Na Cl电荷屏蔽效应引起纤维聚集。两种APFs都不能改变冰晶形态,表明APFs对冰晶几乎没有吸附能力。2、通过辛烯基琥珀酸酐(osa)改性来提高W-APFs在中性条件下分散性和表面疏水性进而来增强W-APFs的IRI活性。主要研究结果如下。制备了四种不同取代度的W-APFs。透射电镜图表明osa改性对W-APFs的形貌没有显著影响。osa改性后的W-APFs等电点降低,因此在中性条件下分散性变好,低p H下分散性变差。热重分析表明改性后的W-APFs热稳定性略有下降。W-APFs的表面疏水性随osa取代度的增大而增大。改性后的W-APFs的IRI活性在中性条件下增强,酸性条件下减弱,这是等电点的降低引起的。W-APFs的粘度随取代度的增加而降低。将W-APFs分散在0.15 M Na Cl中90℃加热3 min,W-APFs抗凝胶性随osa取代度增大而增强。0.15 M Na Cl中改性后的W-APFs的IRI活性显著增强。3、抗冻材料的IRI活性随尺寸增大而增强,材料拥挤度也会增强其IRI活性。因此推测可以将W-APFs密集吸附在微米尺寸的Pickering乳滴表面来提高W-APFs的IRI活性。实验结果表明相同W-APFs浓度下,吸附的W-APFs的IRI活性显著高于游离的WAPFs。在固定W-APFs浓度下,吸附的W-APFs的IRI活性随油相体积分数增大而增强,这主要是由乳滴粒径和拥挤度决定的。单纯的棕榈油自乳化形成的乳液无IRI活性,改变油相核芯对IRI活性无显著影响,吸附的W-APFs的IRI活性显著高于吸附的WPI,因此Pickering乳滴的IRI活性主要由吸附在油滴表面的材料决定。除了尺寸和拥挤效应外,乳滴在冰晶上的密集吸附增强了W-APFs-冰的相互作用,这也提高了W-APFs的IRI活性。相比于游离的W-APFs,吸附的W-APFs在高的保温温度和高非冻相水分含量条件下的IRI活性更强。

关键词：淀粉样蛋白纤维两亲性抑制冰晶重结晶活性 osa改性 Pickering乳液

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淀粉球晶的制备、表征及其应用

淀粉球晶的制备、表征及其应用

作者：郑葆鑫天津科技大学

学位级别：硕士

Pickering乳液作为固体颗粒稳定的乳液具有较好的稳定性。由于在抗聚结以及对抗Ostwald成熟方面表现出高稳定性,使其成为近年来研究的热点。淀粉是一种天然可再生的大分子聚合物,具有价格低廉、易得、品种来源广泛等优势,可以作为Picker... 详细信息

Pickering乳液作为固体颗粒稳定的乳液具有较好的稳定性。由于在抗聚结以及对抗Ostwald成熟方面表现出高稳定性,使其成为近年来研究的热点。淀粉是一种天然可再生的大分子聚合物,具有价格低廉、易得、品种来源广泛等优势,可以作为Pickering乳液理想的固体颗粒乳化剂。但天然淀粉颗粒尺寸较大、亲水性强,乳化性较差。本文通过酶和化学改性制备淀粉颗粒微球,同时对其进行osa改性,探究osa改性淀粉球晶稳定的Pickering乳液稳定性。本课题以A型普通玉米淀粉为原材料。α-淀粉酶和淀粉转葡萄糖苷酶按6:1的比例复合水解得到多孔淀粉,硫酸酸解多孔淀粉2天并冻干,酸解残余物于沸水中加热溶解取上清液于-20℃冷冻过夜,室温解冻重结晶,乙醇抽滤晾干得到含有小颗粒粒径的B-型球状淀粉球晶,并对得到的淀粉球晶进行辛烯基琥珀酸酐（osa）改性以增加其颗粒疏水性。由于淀粉球晶为重结晶颗粒,其To、Tp和Tc明显的降低,焓值与凝胶化转变温度范围大于玉米淀粉,说明了其晶体数量增加但颗粒晶体并不完美,导致在osa改性条件下发生熔融,但依然含有小粒径的颗粒部分。以osa改性淀粉球晶与osa改性普通玉米淀粉为乳化剂制备了Pickering乳液,研究了改性淀粉球晶与改性玉米淀粉在Pickering乳液中的乳化性。从粒径、取代度、油水接触角、Zeta电位等理化属性对比了osa淀粉球晶与osa玉米淀粉,在液滴粒径、液滴形态、流变学、乳化指数等方面研究了两种颗粒对制备的Pickering乳液差异。在1.5%w/w的淀粉颗粒浓度下,随着油相体积分数的增加（30-75%,v/v）,乳液液滴尺寸降低,乳液粘度逐渐上升,稳定性增强,储存模量（G’）均大于损耗模量（G’’）,tanδ值小于1,乳液呈弱凝胶状。在光学显微镜下的明场与偏光下可以观察到淀粉颗粒均匀的吸附在油水两相界面上,形成物理屏障以防止液滴聚集稳定乳液。在30%、70%油相比下osa玉米淀粉乳化性优于osa淀粉球晶,在高油相比（70%）与高内相乳液（75%）下osa淀粉球晶可以稳定乳液6个月不破乳,表现出良好的稳定性。研究结果将为新型改性淀粉基作为乳化剂稳定Pickering乳液提供重要参考,拓宽了淀粉的应用领域。

关键词：淀粉球晶 osa改性粒径 Pickering乳液稳定性