脂肪酸淀粉酯Pickering乳液的制备及其性质研究

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大米淀粉资源丰富,且廉价易得,同时颗粒粒径较小,具有制备Pickering乳液的潜力,但天然淀粉疏水性差,制备的Pickering乳液稳定性较差。目前多用有机酸酐如辛烯基琥珀酸酐(OSA)对淀粉进行疏水性改造。脂肪酸为油脂中的天然成分,与天然淀粉相比脂肪酸淀粉酯的疏水性明显改善且安全无害,具有制备食品级Pickering乳液的潜力。本文以大米淀粉为原料,硬脂酸和月桂酸为酯化剂采用微波合成法制备了脂肪酸淀粉酯,通过单因素实验研究了脂肪酸添加量、水分含量、盐酸添加量、微波时间和微波功率对取代度及反应效率的影响。研究了由脂肪酸淀粉酯制备的Pickering乳液稳定性及其性质。结果表明:当硬脂酸添加量为7%,水分含量为35%,盐酸添加量为0.1%,微波时间为20min,微波功率为500W时,硬脂酸淀粉酯取代度和反应效率较优。当月桂酸添加量为7%,水分含量为35%,盐酸添加量为0.1%,微波时间为20min,微波功率为700W时,月桂酸淀粉酯取代度和反应效率较优。对酯化淀粉分别进行了核磁氢谱、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、激光粒度仪、X-射线衍射仪(XRD)、快速粘度仪(RVA)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析和接触角等分析,结果表明脂肪酸和大米淀粉的酯化成功,脂肪酸淀粉酯颗粒表面粗糙,但形状未发生明显改变,淀粉粒径随着取代度的增加而增加,淀粉结晶结构为A型,淀粉酯的冷糊稳定性、热稳定性发生了变化,随取代度增加,淀粉颗粒接触角逐渐增加,并接近于90°,表明脂肪酸淀粉酯颗粒可被稳定吸附于油水相界面。分别以硬脂酸淀粉酯、月桂酸淀粉酯为乳化剂,构建的Pickering乳液特性进行了研究,对乳液的乳化指数、粒径和微观结构进行了分析,结果表明两种淀粉酯均可形成稳定水包油型Pickering乳液,乳液液滴比较密集并且大小比较均一;取代度越高的脂肪酸淀粉酯,形成的乳液液滴粒径越小、乳化指数越高。对Pickering乳液包埋姜黄素的抗氧化特性和消化特性的规律进行研究,结果表明,硬脂酸淀粉酯制备含姜黄素的乳液对DPPH自由基和ABTS自由基的清除作用优于月桂酸淀粉酯制备含姜黄素的乳液。通过模拟人体胃肠道环境,Pickering乳液可以在胃肠液中缓慢释姜黄素,两种脂肪酸淀粉酯制备的Pickering乳液释放量相差不大,但释放速率硬脂酸淀粉酯高于月桂酸淀粉酯。
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