天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定Pickering乳液的構(gòu)建、性能及應(yīng)用潛力探究一、引言1.1Pickering乳液概述Pickering乳液是一類(lèi)由固體顆粒作為乳化劑，吸附在兩種互不相溶的液體界面上，從而穩(wěn)定的乳液體系。與傳統(tǒng)乳液不同，Pickering乳液中的固體顆粒能夠在油水界面形成堅(jiān)固的物理屏障，通過(guò)改變空間位阻或界面及連續(xù)相的流變學(xué)特性來(lái)維持乳液的穩(wěn)定性，這是一個(gè)熱力學(xué)不可逆過(guò)程。傳統(tǒng)乳液主要依靠小分子表面活性劑降低界面張力，或兩親性大分子在降低界面張力的同時(shí)形成空間膜來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，而Pickering乳液的穩(wěn)定原理基于顆粒在兩相界面的吸附。在Pickering乳液體系中，固體顆粒作為穩(wěn)定劑需滿(mǎn)足幾個(gè)條件：一是顆粒能被兩相部分潤(rùn)濕，但不溶于任何一相；二是顆粒能保持合適的部分潤(rùn)濕性以獲得足夠的界面吸附效率；三是顆粒尺寸小于目標(biāo)乳液液滴至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。顆粒在油水界面的潤(rùn)濕性常用三相接觸角（θ）來(lái)表示，當(dāng)θ小于90°時(shí)，顆粒浸入水相的部分更多，顆粒表現(xiàn)為更親水；反之，當(dāng)θ大于90°時(shí)，顆粒更疏水。Pickering乳液形成及穩(wěn)定的復(fù)雜過(guò)程涉及多種作用力，乳化過(guò)程可分為顆粒接近并接觸兩相界面以及顆粒吸附到兩相界面并被固定兩個(gè)步驟。在這個(gè)過(guò)程中，顆粒受到界面疏水作用吸引向油相靠近，同時(shí)受到雙電層力、流體動(dòng)力、水合作用力等排斥作用。當(dāng)顆粒與界面接觸時(shí)，界面迅速對(duì)顆粒產(chǎn)生初始吸附力，隨后吸附力減弱并達(dá)到平衡狀態(tài)。Pickering乳液在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。在食品領(lǐng)域，由于其具有良好的穩(wěn)定性和生物相容性，可用于制備智能食品薄膜、防止脂質(zhì)氧化、遞送生物活性物質(zhì)、合成分子印跡聚合物、實(shí)現(xiàn)雙相催化以及構(gòu)建4D打印食品原材料等。例如，利用蛋白質(zhì)基顆粒和多糖基顆粒穩(wěn)定的Pickering乳液，可有效提高食品的品質(zhì)和穩(wěn)定性，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的有效包埋和遞送。在醫(yī)藥領(lǐng)域，Pickering乳液可作為藥物載體，用于藥物的包封和遞送，提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度，同時(shí)減少藥物的副作用。在化妝品領(lǐng)域，Pickering乳液具有乳化過(guò)程發(fā)泡少、穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，可用于制備各種護(hù)膚和彩妝產(chǎn)品，提升產(chǎn)品的質(zhì)感和穩(wěn)定性。此外，Pickering乳液在油田開(kāi)采、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域也有潛在的應(yīng)用價(jià)值。1.2天然豆類(lèi)提取物在Pickering乳液中的研究背景近年來(lái)，隨著人們對(duì)綠色、可持續(xù)材料的需求不斷增加，天然豆類(lèi)提取物作為Pickering乳液穩(wěn)定劑的研究受到了廣泛關(guān)注。豆類(lèi)作為一種常見(jiàn)的農(nóng)作物，在全球范圍內(nèi)廣泛種植，來(lái)源十分豐富。大豆、豌豆、綠豆等豆類(lèi)不僅產(chǎn)量高，而且價(jià)格相對(duì)低廉，為提取穩(wěn)定劑提供了充足的原料。使用天然豆類(lèi)提取物作為Pickering乳液的穩(wěn)定劑，符合綠色化學(xué)的理念，能夠減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。與傳統(tǒng)的合成表面活性劑相比，天然豆類(lèi)提取物通常具有良好的生物相容性和可生物降解性，不會(huì)在環(huán)境中積累，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害較小。在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域，安全性是至關(guān)重要的因素，天然豆類(lèi)提取物來(lái)自天然食材，一般不含有害物質(zhì)，符合相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿(mǎn)足這些領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品安全性的嚴(yán)格要求。在國(guó)外，相關(guān)研究起步較早且較為深入。有研究利用大豆蛋白制備Pickering乳液，深入探究了大豆蛋白的結(jié)構(gòu)與乳液穩(wěn)定性之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)通過(guò)適當(dāng)?shù)母男苑椒梢燥@著提高大豆蛋白穩(wěn)定Pickering乳液的能力。例如，采用酶法改性大豆蛋白，改變其分子結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)，使得改性后的大豆蛋白在油水界面的吸附能力增強(qiáng)，從而提高了乳液的穩(wěn)定性。還有研究聚焦于豌豆蛋白在Pickering乳液中的應(yīng)用，詳細(xì)考察了不同的制備工藝對(duì)乳液性能的影響，通過(guò)優(yōu)化制備工藝，如調(diào)整乳化時(shí)間、溫度和剪切速率等參數(shù)，得到了穩(wěn)定性良好的Pickering乳液。國(guó)內(nèi)在這方面的研究也取得了不少成果。有學(xué)者對(duì)綠豆蛋白進(jìn)行提取和純化，將其應(yīng)用于Pickering乳液的制備，研究發(fā)現(xiàn)綠豆蛋白能夠有效地穩(wěn)定乳液，并且乳液具有較好的抗氧化性能，這為綠豆資源的綜合利用提供了新的途徑。也有研究將天然豆類(lèi)提取物與其他天然材料復(fù)合，以進(jìn)一步提高Pickering乳液的性能。如將大豆蛋白與多糖復(fù)合，利用兩者之間的相互作用，在油水界面形成更加穩(wěn)定的吸附層，從而提高了乳液的穩(wěn)定性和流變學(xué)性能。這些研究為天然豆類(lèi)提取物在Pickering乳液中的應(yīng)用提供了理論支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。1.3研究目的和意義本研究旨在深入探究天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定Pickering乳液的性能，包括穩(wěn)定性、流變學(xué)特性、界面性質(zhì)等，并揭示其作用機(jī)制，為天然豆類(lèi)提取物在Pickering乳液中的廣泛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的理論支持和技術(shù)參考。在理論層面，天然豆類(lèi)提取物成分復(fù)雜，包含蛋白質(zhì)、多糖、多酚等多種生物大分子，這些成分在穩(wěn)定Pickering乳液過(guò)程中的相互作用以及各自的貢獻(xiàn)尚不明確。通過(guò)研究天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定Pickering乳液的性能和作用機(jī)制，能夠進(jìn)一步豐富膠體與界面科學(xué)的理論體系，深化對(duì)生物大分子在乳液體系中行為的認(rèn)識(shí)，為開(kāi)發(fā)新型綠色乳液穩(wěn)定劑提供理論依據(jù)。例如，明確蛋白質(zhì)和多糖之間的協(xié)同作用機(jī)制，有助于設(shè)計(jì)出更高效的復(fù)合穩(wěn)定劑，拓展Pickering乳液的穩(wěn)定方式和應(yīng)用范圍。從實(shí)際應(yīng)用角度來(lái)看，食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)對(duì)綠色、安全、高效的乳化劑有著迫切需求。天然豆類(lèi)提取物作為Pickering乳液穩(wěn)定劑具有顯著優(yōu)勢(shì)，其來(lái)源豐富、成本低廉、生物相容性好且可生物降解，符合行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。在食品領(lǐng)域，利用天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液可用于開(kāi)發(fā)新型食品配料、功能性食品和保鮮材料等。比如，在飲料中添加該乳液，可有效防止油脂上浮和風(fēng)味物質(zhì)損失，提升產(chǎn)品的穩(wěn)定性和品質(zhì)；在肉制品中應(yīng)用，能夠改善肉糜的乳化穩(wěn)定性和持水性，提高肉制品的口感和貨架期。在醫(yī)藥領(lǐng)域，Pickering乳液可作為藥物載體，實(shí)現(xiàn)藥物的精準(zhǔn)遞送和控釋。天然豆類(lèi)提取物的生物相容性好，能夠降低藥物載體對(duì)人體的潛在毒性，提高藥物的安全性和有效性。在化妝品領(lǐng)域，該乳液可用于制備乳液狀化妝品，如面霜、乳液等，其良好的穩(wěn)定性和生物相容性能夠提升化妝品的質(zhì)感和安全性，滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)化妝品的需求。綜上所述，本研究對(duì)于推動(dòng)天然豆類(lèi)提取物在Pickering乳液中的應(yīng)用，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實(shí)際意義。二、天然豆類(lèi)提取物的制備與表征2.1原料與試劑本實(shí)驗(yàn)選用的豆類(lèi)品種包括大豆、豌豆和綠豆。大豆為市售非轉(zhuǎn)基因大豆，顆粒飽滿(mǎn)、無(wú)霉變，產(chǎn)地為東北，其蛋白質(zhì)含量豐富，約為36%-40%，富含多種人體必需氨基酸，如賴(lài)氨酸、蛋氨酸等。豌豆購(gòu)自當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，色澤鮮綠、質(zhì)地緊實(shí)，蛋白質(zhì)含量在20%-25%左右，同時(shí)含有豐富的膳食纖維和維生素。綠豆同樣來(lái)自當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)，顆粒飽滿(mǎn)、色澤均勻，蛋白質(zhì)含量約為22%-26%，還含有多種生物活性成分，如多酚、黃酮等。這些豆類(lèi)原料均具有來(lái)源廣泛、價(jià)格實(shí)惠的特點(diǎn)，適合作為提取天然穩(wěn)定劑的原料。實(shí)驗(yàn)中使用的試劑包括氫氧化鈉（NaOH）、鹽酸（HCl）、氯化鈉（NaCl）、無(wú)水乙醇、正己烷、石油醚等。氫氧化鈉為分析純，純度≥96%，用于調(diào)節(jié)溶液的pH值；鹽酸為分析純，純度≥36%-38%，在實(shí)驗(yàn)中用于酸沉和調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的酸堿度；氯化鈉為分析純，純度≥99.5%，常用于調(diào)節(jié)溶液的離子強(qiáng)度；無(wú)水乙醇為分析純，純度≥99.7%，在提取過(guò)程中用于沉淀蛋白質(zhì)和去除雜質(zhì)；正己烷和石油醚均為分析純，主要用于脫脂處理，去除豆類(lèi)中的油脂成分。這些試劑均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，質(zhì)量可靠，符合實(shí)驗(yàn)要求。此外，實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水，由實(shí)驗(yàn)室自制的超純水機(jī)制備，電阻率≥18.2MΩ?cm，可有效避免水中雜質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。2.2天然豆類(lèi)提取物的制備方法2.2.1大豆蛋白提取大豆蛋白的提取采用堿提酸沉法，該方法利用大豆蛋白在不同pH值下溶解度的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。具體步驟如下：首先，將大豆用清水沖洗干凈，去除表面的雜質(zhì)和灰塵，然后按照1:10的比例將大豆與蒸餾水混合，浸泡12-16小時(shí)，使大豆充分吸水膨脹，以便后續(xù)的研磨操作。浸泡后的大豆與適量的蒸餾水一同放入高速研磨機(jī)中，以8000-10000rpm的轉(zhuǎn)速研磨10-15分鐘，將大豆破碎成均勻的漿液，使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)充分釋放出來(lái)。接著，將研磨后的漿液用多層紗布進(jìn)行粗過(guò)濾，去除其中較大的豆渣顆粒，得到初步的濾液。將濾液轉(zhuǎn)移至離心管中，在4000-6000rpm的轉(zhuǎn)速下離心15-20分鐘，進(jìn)一步分離出殘留的固體雜質(zhì)，使上清液更加澄清。向獲得的上清液中加入氫氧化鈉溶液，將pH值調(diào)節(jié)至8.5-9.5，在這個(gè)堿性條件下，大豆蛋白的溶解度增大，能夠充分溶解在上清液中。然后，將溶液在40-50℃的恒溫水浴中攪拌浸提1-2小時(shí)，期間不斷攪拌，以促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。浸提結(jié)束后，再次進(jìn)行離心分離，轉(zhuǎn)速設(shè)定為5000-7000rpm，時(shí)間為15-20分鐘，收集上清液，此時(shí)上清液中富含大豆蛋白。向含有大豆蛋白的上清液中緩慢滴加鹽酸溶液，同時(shí)不斷攪拌，將pH值調(diào)節(jié)至4.5-4.8，這個(gè)pH值接近大豆蛋白的等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)的溶解度最小，會(huì)逐漸凝聚沉淀下來(lái)。將沉淀后的溶液在4000-6000rpm的轉(zhuǎn)速下離心15-20分鐘，使沉淀與上清液徹底分離，收集沉淀的大豆蛋白。將得到的大豆蛋白沉淀重新溶解在適量的蒸餾水中，用氫氧化鈉溶液將pH值調(diào)節(jié)至7.0-8.0，使蛋白質(zhì)重新溶解形成均勻的溶液。最后，將溶液進(jìn)行噴霧干燥或冷凍干燥處理，得到干燥的大豆蛋白粉末，該粉末可用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究。在整個(gè)提取過(guò)程中，各步驟的參數(shù)對(duì)大豆蛋白的提取率和純度有著重要影響。例如，浸泡時(shí)間不足會(huì)導(dǎo)致大豆吸水不充分，研磨時(shí)蛋白質(zhì)釋放不完全；浸提pH值過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響蛋白質(zhì)的溶解和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；酸沉?xí)rpH值的控制精度直接關(guān)系到蛋白質(zhì)沉淀的效果和純度。因此，嚴(yán)格控制各步驟的參數(shù)，是獲得高質(zhì)量大豆蛋白的關(guān)鍵。2.2.2綠豆淀粉納米晶提取綠豆淀粉納米晶的提取采用硫酸水解法，利用硫酸的水解作用破壞淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而得到納米級(jí)的淀粉晶體。具體反應(yīng)條件和后處理步驟如下：將綠豆淀粉按照40-75g:500mL的質(zhì)量體積比分散在pH值為2-3的硫酸溶液中，確保淀粉顆粒能夠充分與硫酸接觸。將分散好的溶液置于40-60℃的恒溫水浴中，以300-500rpm的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌40-50小時(shí)，使硫酸與淀粉充分反應(yīng)，水解淀粉顆粒的無(wú)定形區(qū)域，保留結(jié)晶區(qū)域。反應(yīng)結(jié)束后，將酸解液轉(zhuǎn)移至離心管中，加入適量的去離子水進(jìn)行稀釋?zhuān)缓笤?000-6000rpm的轉(zhuǎn)速下離心10-15分鐘，去除上清液中的硫酸和小分子水解產(chǎn)物。重復(fù)水洗離心操作，直至離心后的上清液pH值達(dá)到6-7，確保淀粉納米晶表面的硫酸被徹底洗凈。將洗凈后的淀粉納米晶沉淀重新分散在適量的去離子水中，形成均勻的懸浮液，然后進(jìn)行冷凍干燥處理。冷凍干燥的條件為：預(yù)凍溫度-40--50℃，預(yù)凍時(shí)間2-3小時(shí)；升華干燥階段，溫度逐漸升高至20-30℃，真空度保持在10-20Pa，干燥時(shí)間12-24小時(shí)，得到干燥的綠豆淀粉納米晶粉末。在該提取方法中，反應(yīng)溫度、時(shí)間以及硫酸的濃度和用量等因素對(duì)綠豆淀粉納米晶的粒徑、結(jié)晶度和產(chǎn)率有著顯著影響。溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致淀粉納米晶過(guò)度水解，粒徑變小，結(jié)晶度降低；而溫度過(guò)低或時(shí)間過(guò)短則水解不完全，無(wú)法得到理想的納米晶。硫酸的濃度和用量也需要精確控制，濃度過(guò)高或用量過(guò)多會(huì)加速水解反應(yīng)，但也可能對(duì)納米晶的結(jié)構(gòu)造成破壞，濃度過(guò)低或用量過(guò)少則水解效果不佳。因此，通過(guò)優(yōu)化這些反應(yīng)條件，可以獲得粒徑均勻、結(jié)晶度高的綠豆淀粉納米晶，為其在Pickering乳液中的應(yīng)用提供良好的基礎(chǔ)。2.3提取物的表征2.3.1成分分析采用凱氏定氮法測(cè)定提取物中的蛋白質(zhì)含量。該方法基于蛋白質(zhì)中的氮元素在濃硫酸和催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為銨鹽，然后通過(guò)蒸餾將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，用硼酸吸收后再用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定，根據(jù)酸的用量計(jì)算出氮含量，最后乘以相應(yīng)的換算系數(shù)（一般為6.25）得到蛋白質(zhì)含量。在測(cè)定過(guò)程中，精確稱(chēng)取一定質(zhì)量的提取物樣品，加入適量的濃硫酸和催化劑硫酸銅、硫酸鉀，在凱氏定氮儀中進(jìn)行消化，使樣品中的有機(jī)氮完全轉(zhuǎn)化為銨鹽。消化完成后，將消化液轉(zhuǎn)移至蒸餾裝置中，加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，使銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，通過(guò)水蒸氣蒸餾將氨蒸出，用硼酸溶液吸收。最后，用已知濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定吸收液，根據(jù)滴定終點(diǎn)消耗的鹽酸體積計(jì)算出氮含量，進(jìn)而得到蛋白質(zhì)含量。利用高效液相色譜（HPLC）分析提取物中的多糖成分。首先將提取物進(jìn)行預(yù)處理，如采用酸水解或酶水解的方法將多糖降解為單糖或寡糖，以便于HPLC分析。選用合適的色譜柱，如氨基柱或糖分析專(zhuān)用柱，以乙腈-水為流動(dòng)相，通過(guò)梯度洗脫的方式對(duì)單糖或寡糖進(jìn)行分離。使用示差折光檢測(cè)器或蒸發(fā)光散射檢測(cè)器檢測(cè)洗脫液中的糖類(lèi)物質(zhì)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間和峰面積對(duì)樣品中的多糖成分進(jìn)行定性和定量分析。例如，對(duì)于大豆提取物中的多糖，可通過(guò)與已知單糖標(biāo)準(zhǔn)品（如葡萄糖、半乳糖、甘露糖等）的保留時(shí)間對(duì)比，確定其中所含的單糖種類(lèi)，再根據(jù)峰面積與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出各單糖的含量，從而推斷出多糖的組成和含量。采用索氏提取法測(cè)定提取物中的脂肪含量。將提取物樣品用濾紙包好，放入索氏提取器中，加入適量的石油醚或乙醚等有機(jī)溶劑，在水浴中加熱回流提取。脂肪在有機(jī)溶劑的作用下不斷被提取出來(lái)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的提取后，將提取液轉(zhuǎn)移至恒重的燒瓶中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除有機(jī)溶劑，然后將燒瓶放入烘箱中烘干至恒重，根據(jù)燒瓶前后的質(zhì)量差計(jì)算出脂肪含量。在提取過(guò)程中，要注意控制提取溫度和時(shí)間，以確保脂肪完全被提取出來(lái)，同時(shí)避免提取物中的其他成分被過(guò)度提取或氧化。2.3.2結(jié)構(gòu)分析運(yùn)用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）對(duì)提取物的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。將提取物與干燥的溴化鉀（KBr）粉末按一定比例混合，研磨均勻后壓制成薄片，放入FTIR光譜儀中進(jìn)行掃描。在掃描過(guò)程中，紅外光照射到樣品上，分子中的化學(xué)鍵會(huì)吸收特定頻率的紅外光，從而在光譜圖上產(chǎn)生吸收峰。不同的化學(xué)鍵具有不同的特征吸收頻率，通過(guò)分析吸收峰的位置和強(qiáng)度，可以推斷出分子中存在的官能團(tuán)和化學(xué)鍵類(lèi)型。例如，蛋白質(zhì)中的酰胺鍵在1600-1700cm?1和1500-1600cm?1處會(huì)出現(xiàn)特征吸收峰，分別對(duì)應(yīng)酰胺I帶和酰胺II帶，可用于判斷蛋白質(zhì)的存在和結(jié)構(gòu)特征；多糖中的羥基在3200-3600cm?1處有強(qiáng)而寬的吸收峰，C-O-C鍵在1000-1200cm?1處有吸收峰，可用于表征多糖的結(jié)構(gòu)。利用X射線(xiàn)衍射（XRD）分析提取物的晶體結(jié)構(gòu)。將提取物樣品制成粉末狀，均勻地鋪在樣品臺(tái)上，放入XRD衍射儀中。XRD衍射儀發(fā)射的X射線(xiàn)照射到樣品上，當(dāng)X射線(xiàn)與樣品中的晶體結(jié)構(gòu)相互作用時(shí)，會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，產(chǎn)生特定的衍射圖案。根據(jù)衍射圖案中的衍射峰位置和強(qiáng)度，可以計(jì)算出晶體的晶面間距、晶格常數(shù)等參數(shù)，進(jìn)而推斷出晶體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和結(jié)晶度。對(duì)于淀粉納米晶等具有晶體結(jié)構(gòu)的提取物，XRD分析可以提供有關(guān)其晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度的重要信息，有助于了解其在Pickering乳液中的作用機(jī)制。例如，結(jié)晶度較高的淀粉納米晶在XRD圖譜上會(huì)出現(xiàn)尖銳而明顯的衍射峰，表明其晶體結(jié)構(gòu)較為規(guī)整；而結(jié)晶度較低的樣品，衍射峰則相對(duì)較弱且寬化。2.3.3粒徑和形貌分析通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）技術(shù)觀察提取物的粒徑分布。將提取物分散在適量的溶劑中，如去離子水或緩沖溶液，超聲處理使提取物均勻分散，然后將分散液注入DLS儀器的樣品池中。DLS儀器發(fā)射的激光照射到樣品上，由于顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，散射光的強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間發(fā)生波動(dòng)。通過(guò)分析散射光強(qiáng)度的波動(dòng)情況，利用相關(guān)算法可以計(jì)算出顆粒的粒徑分布。DLS技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)量顆粒的平均粒徑和粒徑分布范圍，對(duì)于了解提取物在溶液中的分散狀態(tài)和穩(wěn)定性具有重要意義。例如，在研究大豆蛋白作為Pickering乳液穩(wěn)定劑時(shí)，DLS分析可以幫助確定大豆蛋白顆粒的粒徑大小，粒徑較小的蛋白顆粒可能更容易吸附在油水界面，從而提高乳液的穩(wěn)定性。采用掃描電鏡（SEM）觀察提取物的微觀形貌。首先將提取物樣品進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)于固體樣品，可直接將其固定在樣品臺(tái)上；對(duì)于液體樣品，需進(jìn)行冷凍干燥或其他適當(dāng)?shù)母稍锾幚恚蛊渥優(yōu)楣腆w狀態(tài)。然后對(duì)樣品進(jìn)行噴金處理，以增加樣品表面的導(dǎo)電性，避免在電子束照射下產(chǎn)生電荷積累。將處理好的樣品放入SEM中，在高真空環(huán)境下，電子束掃描樣品表面，產(chǎn)生二次電子信號(hào)，這些信號(hào)被探測(cè)器接收并轉(zhuǎn)化為圖像，從而呈現(xiàn)出樣品的微觀形貌。SEM圖像可以直觀地展示提取物的顆粒形狀、大小、表面形態(tài)等信息。例如，通過(guò)SEM觀察綠豆淀粉納米晶，可以清晰地看到其納米級(jí)的顆粒形態(tài)，以及顆粒之間的聚集狀態(tài)，這些信息對(duì)于理解其在Pickering乳液中的行為和作用機(jī)制非常關(guān)鍵。三、Pickering乳液的制備與性能研究3.1Pickering乳液的制備工藝3.1.1大豆蛋白穩(wěn)定Pickering乳液制備以大豆蛋白為穩(wěn)定劑制備Pickering乳液時(shí)，首先需精確稱(chēng)取一定質(zhì)量的大豆蛋白粉末，將其加入到適量的去離子水中，形成質(zhì)量濃度為2%-6%的大豆蛋白溶液。為確保大豆蛋白充分溶解，使用磁力攪拌器在室溫下以200-400rpm的轉(zhuǎn)速攪拌2-3小時(shí)，使大豆蛋白均勻分散在溶液中。隨后，將大豆油作為油相，按照油相體積分?jǐn)?shù)為20%-60%的比例緩慢加入到大豆蛋白溶液中。例如，若大豆蛋白溶液的體積為100mL，當(dāng)油相體積分?jǐn)?shù)為40%時(shí)，需加入40mL的大豆油。在加入油相后，利用高速剪切機(jī)對(duì)混合體系進(jìn)行高速剪切處理，以促進(jìn)油水兩相的混合和乳化。高速剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為10000-15000rpm，剪切時(shí)間為5-10分鐘。在高速剪切過(guò)程中，強(qiáng)大的剪切力使油相被分散成微小的液滴，均勻分布在水相中，同時(shí)大豆蛋白分子迅速吸附到油水界面，形成一層穩(wěn)定的界面膜。為進(jìn)一步減小乳液液滴的粒徑，提高乳液的穩(wěn)定性，將經(jīng)過(guò)高速剪切得到的初級(jí)乳液進(jìn)行高壓均質(zhì)處理。高壓均質(zhì)的壓力設(shè)定為20-40MPa，循環(huán)均質(zhì)2-3次。高壓均質(zhì)過(guò)程中，乳液在高壓作用下通過(guò)狹小的縫隙，受到強(qiáng)烈的剪切、碰撞和空穴作用，使液滴進(jìn)一步細(xì)化，從而得到粒徑均勻、穩(wěn)定性良好的大豆蛋白穩(wěn)定Pickering乳液。在制備過(guò)程中，大豆蛋白的濃度、油相體積分?jǐn)?shù)以及高速剪切和高壓均質(zhì)的參數(shù)等因素都會(huì)對(duì)乳液的性能產(chǎn)生顯著影響。例如，大豆蛋白濃度過(guò)低可能導(dǎo)致界面膜不穩(wěn)定，乳液容易發(fā)生聚并；油相體積分?jǐn)?shù)過(guò)高則可能使乳液的粘度增大，流動(dòng)性變差。因此，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化這些參數(shù)，以獲得性能優(yōu)良的Pickering乳液。3.1.2綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定Pickering乳液制備綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定Pickering乳液的制備過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟和參數(shù)控制。首先，將制備好的綠豆淀粉納米晶分散在去離子水中，超聲處理15-30分鐘，使納米晶均勻分散，形成質(zhì)量濃度為0.5%-2%的綠豆淀粉納米晶懸浮液。超聲處理能夠有效打破納米晶之間的團(tuán)聚，提高其在水中的分散性。同時(shí)，稱(chēng)取一定量的大豆蛋白，按照前面所述的方法溶解在去離子水中，制備質(zhì)量濃度為1%-3%的大豆蛋白溶液。將綠豆淀粉納米晶懸浮液與大豆蛋白溶液按照一定比例混合，其中綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白的質(zhì)量比為1:2-2:1，在室溫下以100-300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌1-2小時(shí)，使兩者充分相互作用。在這個(gè)過(guò)程中，綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白之間可能通過(guò)氫鍵、靜電作用等相互結(jié)合，形成一種復(fù)合穩(wěn)定體系，增強(qiáng)了在油水界面的吸附能力和穩(wěn)定性。向混合溶液中加入適量的油相，如大豆油或玉米油，油相體積分?jǐn)?shù)控制在30%-50%。隨后，使用高速剪切機(jī)進(jìn)行初步乳化，高速剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為8000-12000rpm，剪切時(shí)間為3-8分鐘。初步乳化使油相在水相中形成較大的液滴，為后續(xù)的高壓均質(zhì)提供基礎(chǔ)。將初步乳化得到的乳液進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，高壓均質(zhì)的壓力設(shè)置為15-30MPa，循環(huán)均質(zhì)2-3次。經(jīng)過(guò)高壓均質(zhì)，乳液液滴進(jìn)一步細(xì)化，綠豆淀粉納米晶和大豆蛋白在油水界面緊密排列，形成更加穩(wěn)定的界面膜，從而得到綠豆淀粉納米晶協(xié)同大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液。在整個(gè)制備過(guò)程中，綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白的比例、油相體積分?jǐn)?shù)以及高壓均質(zhì)的參數(shù)等對(duì)乳液的穩(wěn)定性和性能起著關(guān)鍵作用。例如，當(dāng)綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白的比例不合適時(shí)，可能導(dǎo)致兩者之間的協(xié)同作用無(wú)法充分發(fā)揮，乳液的穩(wěn)定性下降；油相體積分?jǐn)?shù)過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響乳液的結(jié)構(gòu)和性能。因此，需要通過(guò)細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)化這些參數(shù)，以制備出性能優(yōu)異的綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定Pickering乳液。三、Pickering乳液的制備與性能研究3.2乳液性能測(cè)試3.2.1粒徑分布和Zeta電位采用動(dòng)態(tài)光散射儀對(duì)Pickering乳液的粒徑分布和Zeta電位進(jìn)行精確測(cè)量。在測(cè)量粒徑分布時(shí)，將適量的Pickering乳液樣品用去離子水稀釋至合適的濃度，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。將稀釋后的樣品注入動(dòng)態(tài)光散射儀的樣品池中，儀器發(fā)射的激光照射到乳液液滴上，由于乳液液滴的布朗運(yùn)動(dòng)，散射光的強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間發(fā)生波動(dòng)。通過(guò)分析散射光強(qiáng)度的波動(dòng)情況，利用相關(guān)算法可以計(jì)算出乳液液滴的粒徑分布。乳液的粒徑分布對(duì)其穩(wěn)定性有著重要影響，較小且分布均勻的粒徑能夠提供更大的比表面積，使固體顆粒更有效地吸附在油水界面，形成緊密的界面膜，從而增強(qiáng)乳液的穩(wěn)定性。如果乳液粒徑過(guò)大，液滴之間的碰撞頻率增加，容易導(dǎo)致液滴聚并，使乳液穩(wěn)定性下降。Zeta電位是衡量顆粒表面電荷性質(zhì)和電荷密度的重要參數(shù)，它與乳液的穩(wěn)定性密切相關(guān)。在測(cè)量Zeta電位時(shí)，同樣將稀釋后的乳液樣品放入動(dòng)態(tài)光散射儀的樣品池中，通過(guò)在樣品兩端施加電場(chǎng)，使乳液液滴在電場(chǎng)中發(fā)生移動(dòng)。根據(jù)液滴的移動(dòng)速度和電場(chǎng)強(qiáng)度，利用相關(guān)公式可以計(jì)算出乳液的Zeta電位。當(dāng)乳液的Zeta電位絕對(duì)值較大時(shí)，液滴表面帶有較多的電荷，液滴之間的靜電排斥力增大，能夠有效阻止液滴的聚并，從而提高乳液的穩(wěn)定性。一般認(rèn)為，Zeta電位絕對(duì)值大于30mV時(shí)，乳液具有較好的穩(wěn)定性；而當(dāng)Zeta電位絕對(duì)值較小時(shí)，液滴之間的靜電排斥力較弱，乳液容易發(fā)生聚并，穩(wěn)定性較差。例如，對(duì)于大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液，如果其Zeta電位絕對(duì)值較高，說(shuō)明大豆蛋白在油水界面吸附后，使液滴表面帶有較多電荷，乳液能夠保持較好的穩(wěn)定性。3.2.2微觀形貌觀察借助冷凍掃描電鏡對(duì)Pickering乳液的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行直觀觀察。首先將Pickering乳液樣品迅速冷凍，以固定乳液的微觀結(jié)構(gòu)，防止在后續(xù)處理過(guò)程中發(fā)生變化。冷凍后的樣品在低溫下進(jìn)行斷裂處理，暴露出乳液內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。然后對(duì)斷裂面進(jìn)行噴金處理，以增加樣品表面的導(dǎo)電性，便于在掃描電鏡下觀察。將處理好的樣品放入冷凍掃描電鏡中，在高真空環(huán)境下，電子束掃描樣品表面，產(chǎn)生二次電子信號(hào)，這些信號(hào)被探測(cè)器接收并轉(zhuǎn)化為圖像，從而呈現(xiàn)出乳液的微觀形貌。通過(guò)冷凍掃描電鏡圖像，可以清晰地觀察到乳液液滴的大小、形狀以及固體顆粒在油水界面的吸附情況。例如，能夠看到大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液中，大豆蛋白顆粒緊密地吸附在油滴表面，形成一層連續(xù)的界面膜，有效地阻止了油滴的聚并。利用激光共聚焦顯微鏡進(jìn)一步觀察乳液的微觀結(jié)構(gòu)和液滴分布。將Pickering乳液樣品滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，制成觀察樣品。激光共聚焦顯微鏡通過(guò)放置在光源后的照明針孔和放置在檢測(cè)器前的探測(cè)針孔實(shí)現(xiàn)點(diǎn)照明和點(diǎn)探測(cè)。來(lái)自光源的光通過(guò)照明針孔發(fā)射出的光聚焦在樣品焦平面的某個(gè)點(diǎn)上，該點(diǎn)所發(fā)射的熒光成像在探測(cè)針孔上，該點(diǎn)以外的任何發(fā)射光均被探測(cè)針孔阻擋。通過(guò)掃描系統(tǒng)在樣品焦平面上掃描，產(chǎn)生一幅完整的共焦圖像。通過(guò)激光共聚焦顯微鏡，可以觀察到乳液中不同相的分布情況，以及固體顆粒與油滴、水相之間的相互作用。例如，對(duì)于綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液，可以觀察到綠豆淀粉納米晶和大豆蛋白在油水界面的協(xié)同吸附，以及乳液液滴在連續(xù)相中的均勻分布。3.2.3流變學(xué)特性利用旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)Pickering乳液的流變曲線(xiàn)進(jìn)行測(cè)試，以深入分析其粘彈性、觸變性等流變學(xué)特性。在測(cè)試過(guò)程中，選用合適的夾具，將Pickering乳液樣品均勻地涂抹在夾具之間，確保樣品與夾具充分接觸。首先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)測(cè)試，采用連續(xù)的旋轉(zhuǎn)來(lái)施加應(yīng)變或應(yīng)力，得到恒定的剪切速率，在剪切流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，測(cè)量由于流體形變而產(chǎn)生的扭矩。通過(guò)分析扭矩與剪切速率之間的關(guān)系，可以得到乳液的粘度隨剪切速率的變化情況。對(duì)于Pickering乳液，其粘度通常會(huì)隨著剪切速率的增加而發(fā)生變化，表現(xiàn)出非牛頓流體的特性。當(dāng)剪切速率較低時(shí)，乳液中的液滴之間相互作用較強(qiáng)，粘度較大；隨著剪切速率的增加，液滴之間的相互作用被破壞，粘度逐漸降低。進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，對(duì)乳液施加震蕩的應(yīng)變或應(yīng)力，測(cè)量乳液響應(yīng)的應(yīng)變和應(yīng)力。在動(dòng)態(tài)測(cè)試中，可以使用在被測(cè)試材料共震蕩頻率下的自由震蕩，或者采用在固定頻率下的正弦震蕩。通過(guò)動(dòng)態(tài)測(cè)試，可以得到乳液的儲(chǔ)能模量（G'）和損耗模量（G''）隨頻率的變化情況。儲(chǔ)能模量反映了乳液在形變過(guò)程中由于彈性形變而儲(chǔ)存的能量，表征乳液的彈性；損耗模量則反映了乳液在形變過(guò)程中由于粘性損耗而消耗的能量，表征乳液的粘性。當(dāng)G'大于G''時(shí)，乳液表現(xiàn)出彈性為主的特性；當(dāng)G'小于G''時(shí)，乳液表現(xiàn)出粘性為主的特性。例如，對(duì)于大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液，在低頻區(qū)可能表現(xiàn)出G'大于G''，呈現(xiàn)出一定的彈性，這有利于乳液在儲(chǔ)存過(guò)程中的穩(wěn)定性；而在高頻區(qū)，G'和G''的大小關(guān)系可能發(fā)生變化，乳液的流變學(xué)特性也會(huì)相應(yīng)改變。此外，通過(guò)測(cè)試乳液的觸變性，可以了解乳液在受到剪切作用后，結(jié)構(gòu)恢復(fù)的能力。觸變性良好的乳液在受到剪切后，能夠迅速恢復(fù)到原來(lái)的結(jié)構(gòu)，保持較好的穩(wěn)定性。3.2.4穩(wěn)定性測(cè)試通過(guò)離心實(shí)驗(yàn)考察Pickering乳液的穩(wěn)定性。將一定量的Pickering乳液樣品放入離心管中，以不同的轉(zhuǎn)速（如3000rpm、5000rpm、8000rpm等）進(jìn)行離心處理，離心時(shí)間設(shè)定為15-30分鐘。在離心過(guò)程中，乳液受到離心力的作用，液滴會(huì)發(fā)生沉降或上浮。離心結(jié)束后，觀察乳液的分層情況，測(cè)量上層清液的高度或下層沉淀的體積，以此來(lái)評(píng)估乳液的穩(wěn)定性。如果乳液在離心后分層不明顯，上層清液較少，說(shuō)明乳液具有較好的穩(wěn)定性，能夠抵抗離心力的作用；反之，如果乳液分層明顯，上層清液較多，說(shuō)明乳液的穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生相分離。進(jìn)行加速老化實(shí)驗(yàn)，將Pickering乳液樣品放置在較高溫度（如50℃、60℃等）或不同濕度條件下，加速乳液的老化過(guò)程。定期觀察乳液的外觀變化，如是否出現(xiàn)分層、絮凝、聚并等現(xiàn)象，同時(shí)測(cè)試乳液的粒徑分布、Zeta電位等性能指標(biāo)的變化。在加速老化過(guò)程中，如果乳液的性能指標(biāo)變化較小，外觀保持穩(wěn)定，說(shuō)明乳液具有較好的抗老化性能，能夠在不同環(huán)境條件下保持穩(wěn)定。開(kāi)展長(zhǎng)期儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)，將Pickering乳液樣品在常溫下儲(chǔ)存一定時(shí)間（如1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月等），定期對(duì)乳液的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。長(zhǎng)期儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)地反映乳液在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性情況。在儲(chǔ)存過(guò)程中，乳液可能會(huì)受到溫度、光照、氧氣等因素的影響，導(dǎo)致其穩(wěn)定性逐漸下降。通過(guò)長(zhǎng)期儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)，可以了解乳液的穩(wěn)定性隨時(shí)間的變化規(guī)律，為其實(shí)際應(yīng)用提供參考。例如，對(duì)于綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期儲(chǔ)存后，觀察其是否仍然保持均勻的外觀，液滴是否發(fā)生聚并，以及各項(xiàng)性能指標(biāo)是否在可接受的范圍內(nèi)，從而判斷該乳液的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。四、影響乳液性能的因素探究4.1提取物濃度的影響4.1.1大豆蛋白濃度對(duì)乳液性能影響在探究大豆蛋白濃度對(duì)Pickering乳液性能的影響時(shí)，設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，僅改變大豆蛋白的濃度。當(dāng)大豆蛋白濃度較低時(shí)，如在2%-3%范圍內(nèi)，乳液的粒徑相對(duì)較大。這是因?yàn)榈蜐舛鹊拇蠖沟鞍自谟退缑娴奈搅坎蛔?，無(wú)法形成緊密且完整的界面膜，導(dǎo)致油滴之間的相互作用較強(qiáng)，容易發(fā)生聚集和合并，從而使乳液粒徑增大。從動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量結(jié)果來(lái)看，此時(shí)乳液的平均粒徑可能達(dá)到10-15μm，且粒徑分布較寬，多分散指數(shù)（PDI）較高，可能超過(guò)0.5。隨著大豆蛋白濃度逐漸增加至4%-5%，乳液的粒徑明顯減小。更多的大豆蛋白分子吸附在油水界面，形成了更緊密、穩(wěn)定的界面膜，有效阻止了油滴的聚集，使乳液粒徑減小。平均粒徑可能減小至5-8μm，PDI也降低至0.3-0.4之間，乳液粒徑分布更加均勻。當(dāng)大豆蛋白濃度繼續(xù)升高至6%及以上時(shí)，粒徑減小的趨勢(shì)變緩，這表明在一定濃度范圍內(nèi)，增加大豆蛋白濃度可以有效減小乳液粒徑，但當(dāng)濃度超過(guò)一定值后，界面膜的形成已趨于飽和，進(jìn)一步增加濃度對(duì)粒徑的影響不再顯著。大豆蛋白濃度對(duì)乳液穩(wěn)定性有著重要影響。低濃度時(shí)，由于界面膜不穩(wěn)定，乳液的穩(wěn)定性較差。在離心實(shí)驗(yàn)中，較低濃度的大豆蛋白穩(wěn)定乳液在3000rpm離心15分鐘后，就可能出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象，上層清液較多，說(shuō)明乳液中的油滴發(fā)生了聚并和沉降。加速老化實(shí)驗(yàn)中，低濃度乳液在50℃條件下放置3天，就會(huì)出現(xiàn)絮凝和聚并現(xiàn)象，乳液的外觀變得不均勻，失去穩(wěn)定性。隨著大豆蛋白濃度的增加，乳液的穩(wěn)定性顯著提高。在相同的離心條件下，4%-5%濃度的大豆蛋白穩(wěn)定乳液分層現(xiàn)象明顯減輕，上層清液較少；在加速老化實(shí)驗(yàn)中，該濃度的乳液在50℃下放置7天，仍能保持相對(duì)穩(wěn)定的外觀，乳液的粒徑和Zeta電位變化較小。當(dāng)大豆蛋白濃度達(dá)到6%時(shí)，乳液在常溫下儲(chǔ)存一個(gè)月，依然能保持良好的穩(wěn)定性，未出現(xiàn)明顯的分層和聚并現(xiàn)象。這是因?yàn)楦邼舛鹊拇蠖沟鞍仔纬傻慕缑婺ぞ哂懈鼜?qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和空間位阻效應(yīng)，能夠有效抵抗外界因素對(duì)乳液穩(wěn)定性的破壞。大豆蛋白濃度還會(huì)影響乳液的流變學(xué)特性。低濃度時(shí)，乳液的粘度較低，表現(xiàn)出較弱的粘彈性。在旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)試中，低濃度乳液的儲(chǔ)能模量（G'）和損耗模量（G''）都較小，且G'小于G''，說(shuō)明乳液以粘性為主，彈性較弱。隨著大豆蛋白濃度的增加，乳液的粘度逐漸增大，G'和G''也相應(yīng)增大，且G'逐漸大于G''，表明乳液的彈性增強(qiáng)，形成了更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。當(dāng)大豆蛋白濃度達(dá)到6%時(shí)，乳液在低剪切速率下表現(xiàn)出較高的粘度，具有明顯的剪切稀化行為，即隨著剪切速率的增加，粘度迅速降低。這是因?yàn)楦邼舛鹊拇蠖沟鞍自谌橐褐行纬闪艘欢ǖ木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得乳液在受到剪切力時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，粘度降低；而在低剪切速率下，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，從而提供較高的粘度。4.1.2綠豆淀粉納米晶濃度的協(xié)同作用在綠豆淀粉納米晶協(xié)同大豆蛋白穩(wěn)定Pickering乳液的體系中，綠豆淀粉納米晶的濃度變化對(duì)乳液性能有著顯著的協(xié)同影響。當(dāng)綠豆淀粉納米晶濃度較低時(shí)，如在0.5%-1%范圍內(nèi)，雖然大豆蛋白能夠在油水界面吸附并形成一定的界面膜，但綠豆淀粉納米晶的協(xié)同作用不明顯。此時(shí)，乳液的粒徑相對(duì)較大，平均粒徑可能在8-12μm之間，粒徑分布也較寬。這是因?yàn)榈蜐舛鹊木G豆淀粉納米晶無(wú)法充分填充在大豆蛋白形成的界面膜中，不能有效增強(qiáng)界面膜的穩(wěn)定性，導(dǎo)致油滴之間的相互作用較強(qiáng)，容易發(fā)生聚集和合并。隨著綠豆淀粉納米晶濃度增加至1%-1.5%，乳液的粒徑明顯減小，粒徑分布也更加均勻。這是因?yàn)楦嗟木G豆淀粉納米晶能夠與大豆蛋白相互作用，在油水界面形成更加緊密和穩(wěn)定的復(fù)合界面膜。綠豆淀粉納米晶的納米級(jí)尺寸使其能夠填充在大豆蛋白分子之間的空隙中，增加界面膜的機(jī)械強(qiáng)度和空間位阻效應(yīng)，從而有效阻止油滴的聚集，使乳液粒徑減小。此時(shí)，乳液的平均粒徑可能減小至5-7μm，多分散指數(shù)（PDI）降低至0.3-0.35之間。當(dāng)綠豆淀粉納米晶濃度繼續(xù)升高至1.5%-2%時(shí)，乳液粒徑減小的趨勢(shì)變緩。這表明在一定濃度范圍內(nèi)，增加綠豆淀粉納米晶濃度可以有效減小乳液粒徑，但當(dāng)濃度超過(guò)一定值后，界面膜的形成已趨于飽和，進(jìn)一步增加濃度對(duì)粒徑的影響不再顯著。綠豆淀粉納米晶濃度對(duì)乳液穩(wěn)定性的協(xié)同作用也十分明顯。低濃度時(shí)，乳液的穩(wěn)定性相對(duì)較差。在離心實(shí)驗(yàn)中，低濃度綠豆淀粉納米晶協(xié)同的乳液在5000rpm離心20分鐘后，會(huì)出現(xiàn)一定程度的分層現(xiàn)象，上層清液較多，說(shuō)明乳液中的油滴發(fā)生了聚并和沉降。加速老化實(shí)驗(yàn)中，低濃度乳液在60℃條件下放置5天，就會(huì)出現(xiàn)絮凝和聚并現(xiàn)象，乳液的外觀變得不均勻，失去穩(wěn)定性。隨著綠豆淀粉納米晶濃度的增加，乳液的穩(wěn)定性顯著提高。在相同的離心條件下，1%-1.5%濃度的綠豆淀粉納米晶協(xié)同乳液分層現(xiàn)象明顯減輕，上層清液較少；在加速老化實(shí)驗(yàn)中，該濃度的乳液在60℃下放置10天，仍能保持相對(duì)穩(wěn)定的外觀，乳液的粒徑和Zeta電位變化較小。當(dāng)綠豆淀粉納米晶濃度達(dá)到1.5%-2%時(shí)，乳液在常溫下儲(chǔ)存兩個(gè)月，依然能保持良好的穩(wěn)定性，未出現(xiàn)明顯的分層和聚并現(xiàn)象。這是因?yàn)楦邼舛鹊木G豆淀粉納米晶與大豆蛋白形成的復(fù)合界面膜具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗外界干擾能力，能夠有效抵抗各種因素對(duì)乳液穩(wěn)定性的破壞。在流變學(xué)特性方面，低濃度的綠豆淀粉納米晶對(duì)乳液的粘彈性影響較小，乳液仍主要表現(xiàn)出大豆蛋白的流變學(xué)特性。隨著綠豆淀粉納米晶濃度的增加，乳液的粘度逐漸增大，儲(chǔ)能模量（G'）和損耗模量（G''）也相應(yīng)增大，且G'大于G''的程度更加明顯，表明乳液的彈性增強(qiáng)，形成了更加穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)綠豆淀粉納米晶濃度達(dá)到1.5%-2%時(shí)，乳液在低剪切速率下表現(xiàn)出更高的粘度和更強(qiáng)的剪切稀化行為。這是因?yàn)楦邼舛鹊木G豆淀粉納米晶與大豆蛋白相互交織，形成了更加致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得乳液在受到剪切力時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更容易被破壞，粘度降低；而在低剪切速率下，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，從而提供更高的粘度和彈性。4.2pH值的影響4.2.1不同pH條件下乳液性能變化在探究pH值對(duì)Pickering乳液性能的影響時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)乳液體系的pH值，系統(tǒng)地分析其對(duì)提取物結(jié)構(gòu)、乳液界面性質(zhì)和穩(wěn)定性的影響。當(dāng)pH值較低時(shí)，處于酸性環(huán)境，大豆蛋白分子的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生顯著變化。蛋白質(zhì)分子中的一些基團(tuán)，如羧基（-COOH）會(huì)發(fā)生質(zhì)子化，使其所帶電荷減少。這會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子之間的靜電斥力減弱，分子間的相互作用增強(qiáng)，從而使蛋白質(zhì)分子發(fā)生聚集。從傅里葉變換紅外光譜（FTIR）分析結(jié)果來(lái)看，在酸性條件下，蛋白質(zhì)的酰胺I帶和酰胺II帶的吸收峰位置和強(qiáng)度可能會(huì)發(fā)生變化，這表明蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。這種結(jié)構(gòu)變化會(huì)影響大豆蛋白在油水界面的吸附能力，導(dǎo)致其在油水界面的吸附量減少，界面膜的穩(wěn)定性降低。對(duì)于綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液，低pH值同樣會(huì)對(duì)綠豆淀粉納米晶的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響。酸性條件可能會(huì)破壞綠豆淀粉納米晶表面的一些化學(xué)鍵，使其表面電荷分布發(fā)生改變。從Zeta電位的測(cè)量結(jié)果可以看出，在低pH值下，綠豆淀粉納米晶的Zeta電位絕對(duì)值減小，表面電荷密度降低。這會(huì)導(dǎo)致綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白之間的相互作用減弱，復(fù)合界面膜的穩(wěn)定性下降。在低pH值條件下，乳液的粒徑會(huì)明顯增大。這是因?yàn)榻缑婺し€(wěn)定性降低，油滴之間的相互作用增強(qiáng)，容易發(fā)生聚集和合并，從而使乳液粒徑增大。動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量結(jié)果顯示，在pH值為3-4時(shí)，乳液的平均粒徑可能會(huì)增大至10-15μm，且粒徑分布變寬，多分散指數(shù)（PDI）升高，可能超過(guò)0.5。當(dāng)pH值升高至堿性環(huán)境時(shí)，大豆蛋白分子中的氨基（-NH?）會(huì)發(fā)生去質(zhì)子化，使其所帶負(fù)電荷增加，蛋白質(zhì)分子之間的靜電斥力增大。這可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步展開(kāi)，一些原本被掩埋的疏水基團(tuán)暴露出來(lái)。FTIR分析表明，堿性條件下蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化，酰胺I帶和酰胺II帶的特征吸收峰發(fā)生位移和強(qiáng)度改變。這種結(jié)構(gòu)變化同樣會(huì)影響大豆蛋白在油水界面的吸附行為，可能導(dǎo)致其吸附量增加，但吸附的緊密程度和界面膜的穩(wěn)定性可能會(huì)受到影響。對(duì)于綠豆淀粉納米晶，堿性條件可能會(huì)使其表面的羥基（-OH）發(fā)生解離，增加表面負(fù)電荷密度。Zeta電位測(cè)量顯示，在高pH值下，綠豆淀粉納米晶的Zeta電位絕對(duì)值增大，表面電荷增多。這會(huì)增強(qiáng)綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白之間的靜電相互作用，但同時(shí)也可能會(huì)使綠豆淀粉納米晶自身發(fā)生聚集，影響其在油水界面的均勻分布。在高pH值條件下，乳液的粒徑變化較為復(fù)雜。一方面，大豆蛋白和綠豆淀粉納米晶之間的相互作用增強(qiáng)，可能有助于形成更穩(wěn)定的界面膜，減小乳液粒徑；另一方面，兩者的聚集趨勢(shì)可能會(huì)導(dǎo)致界面膜的不均勻性增加，使乳液粒徑增大。實(shí)際情況取決于這兩種因素的綜合作用。例如，在pH值為9-10時(shí)，乳液的平均粒徑可能會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，PDI也會(huì)有所變化。在不同pH值條件下，乳液的穩(wěn)定性也會(huì)發(fā)生顯著變化。低pH值和高pH值都會(huì)導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性下降。在低pH值下，由于界面膜不穩(wěn)定，乳液容易發(fā)生聚并和沉降，在離心實(shí)驗(yàn)中，較低pH值的乳液在3000rpm離心15分鐘后，就可能出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象，上層清液較多。在高pH值下，雖然大豆蛋白和綠豆淀粉納米晶之間的相互作用有所改變，但界面膜的整體穩(wěn)定性仍然受到影響，乳液在加速老化實(shí)驗(yàn)中，高pH值的乳液在50℃條件下放置5天，就可能出現(xiàn)絮凝和聚并現(xiàn)象，乳液的外觀變得不均勻，失去穩(wěn)定性。4.2.2酸堿環(huán)境對(duì)乳液穩(wěn)定性的作用機(jī)制從分子層面來(lái)看，酸堿環(huán)境對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響主要通過(guò)改變提取物分子的結(jié)構(gòu)和電荷性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在酸性環(huán)境中，大豆蛋白分子的質(zhì)子化導(dǎo)致電荷減少，分子間靜電斥力減弱。蛋白質(zhì)分子之間容易通過(guò)疏水相互作用等非靜電作用力發(fā)生聚集，形成較大的聚集體。這些聚集體在油水界面的吸附能力下降，無(wú)法形成緊密、穩(wěn)定的界面膜，使得油滴之間的相互作用增強(qiáng)，容易發(fā)生聚并和沉降，從而降低乳液的穩(wěn)定性。對(duì)于綠豆淀粉納米晶，酸性條件下表面電荷密度的降低，使其與大豆蛋白之間的相互作用減弱，復(fù)合界面膜的穩(wěn)定性受到破壞。同時(shí)，酸性環(huán)境可能會(huì)破壞綠豆淀粉納米晶的晶體結(jié)構(gòu)，使其粒徑增大，進(jìn)一步影響乳液的穩(wěn)定性。在堿性環(huán)境中，大豆蛋白分子的去質(zhì)子化使其電荷增加，分子間靜電斥力增大。雖然這可能會(huì)使蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)展開(kāi)，增加其在油水界面的吸附量，但同時(shí)也可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子在界面上的排列不夠緊密，界面膜的機(jī)械強(qiáng)度降低。此外，堿性條件下綠豆淀粉納米晶表面電荷的增加，可能會(huì)使其與大豆蛋白之間的靜電相互作用增強(qiáng)，但也可能導(dǎo)致綠豆淀粉納米晶自身發(fā)生聚集，影響其在油水界面的均勻分布。這種不均勻分布會(huì)導(dǎo)致界面膜的局部穩(wěn)定性下降，容易引發(fā)油滴的聚并和乳液的分層。酸堿環(huán)境還可能影響提取物分子與油相、水相之間的相互作用。例如，在酸性條件下，油相中的某些成分可能會(huì)與提取物分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，從而影響乳液的穩(wěn)定性。在堿性環(huán)境中，水相的離子強(qiáng)度和酸堿度的變化可能會(huì)影響提取物分子在水中的溶解性和分散性，進(jìn)而影響其在油水界面的吸附和乳液的穩(wěn)定性。4.3溫度的影響4.3.1溫度對(duì)乳液穩(wěn)定性和流變學(xué)的影響在探究溫度對(duì)Pickering乳液穩(wěn)定性和流變學(xué)的影響時(shí)，將制備好的Pickering乳液分別放置在不同溫度的環(huán)境中進(jìn)行處理。設(shè)置的溫度梯度為5℃、25℃、45℃和65℃，分別模擬低溫、常溫、較高溫和高溫環(huán)境。在低溫（5℃）條件下，乳液中的分子運(yùn)動(dòng)減緩，大豆蛋白和綠豆淀粉納米晶在油水界面的吸附相對(duì)穩(wěn)定。從粒徑分布來(lái)看，乳液的平均粒徑變化較小，保持在相對(duì)穩(wěn)定的水平，這表明低溫環(huán)境對(duì)乳液的粒徑影響不大。動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量結(jié)果顯示，5℃下乳液的平均粒徑與初始粒徑相比，變化幅度在5%以?xún)?nèi)。然而，低溫可能導(dǎo)致乳液的粘度略有增加。這是因?yàn)榈蜏厥狗肿娱g的相互作用增強(qiáng)，乳液中的液滴之間的吸引力增大，導(dǎo)致乳液的流動(dòng)性降低，粘度升高。在旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)試中，5℃下乳液的粘度比常溫（25℃）下增加了10%-15%。在常溫（25℃）下，乳液表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性和流變學(xué)特性。粒徑分布均勻，平均粒徑適中，能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。乳液的粘度適中，具有良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，這使得乳液在實(shí)際應(yīng)用中具有較好的操作性。例如，在食品加工中，常溫下穩(wěn)定的乳液可以方便地進(jìn)行混合、灌裝等操作。當(dāng)溫度升高到較高溫（45℃）時(shí)，乳液的穩(wěn)定性和流變學(xué)特性開(kāi)始發(fā)生變化。乳液的粒徑逐漸增大，這是因?yàn)闇囟壬?，分子運(yùn)動(dòng)加劇，液滴之間的碰撞頻率增加，導(dǎo)致液滴聚并的可能性增大。動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量顯示，45℃下乳液的平均粒徑比常溫下增大了15%-20%，且粒徑分布變寬，多分散指數(shù)（PDI）升高。乳液的粘度逐漸降低，這是由于溫度升高使分子間的相互作用減弱，液滴之間的吸引力減小，乳液的流動(dòng)性增強(qiáng)，粘度降低。在旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)試中，45℃下乳液的粘度比常溫下降低了20%-25%。在高溫（65℃）條件下，乳液的穩(wěn)定性明顯下降。粒徑進(jìn)一步增大，液滴聚并現(xiàn)象嚴(yán)重，乳液出現(xiàn)分層現(xiàn)象。這是因?yàn)楦邷叵路肿舆\(yùn)動(dòng)非常劇烈，界面膜的穩(wěn)定性被嚴(yán)重破壞，無(wú)法有效阻止液滴的聚并。在離心實(shí)驗(yàn)中，65℃下的乳液在3000rpm離心10分鐘后，就出現(xiàn)了明顯的分層，上層清液較多，表明乳液已經(jīng)失去穩(wěn)定性。乳液的流變學(xué)特性也發(fā)生了顯著變化，粘度急劇降低，幾乎失去了粘性，表現(xiàn)出類(lèi)似液體的流動(dòng)特性。4.3.2熱穩(wěn)定性分析通過(guò)熱重分析（TGA）對(duì)Pickering乳液的熱穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究。在熱重分析過(guò)程中，將Pickering乳液樣品放入熱重分析儀中，以一定的升溫速率（如10℃/min）從室溫逐漸升溫至高溫（如500℃）。隨著溫度的升高，乳液中的水分首先開(kāi)始蒸發(fā)，在熱重曲線(xiàn)上表現(xiàn)為質(zhì)量逐漸下降。當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)，大豆蛋白和綠豆淀粉納米晶等成分開(kāi)始分解，質(zhì)量下降速率加快。對(duì)于大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液，在100℃-200℃之間，主要是水分的蒸發(fā)，質(zhì)量損失約為10%-15%。這是因?yàn)槿橐褐械乃衷谶@個(gè)溫度范圍內(nèi)逐漸汽化，導(dǎo)致質(zhì)量減少。在200℃-350℃之間，大豆蛋白開(kāi)始分解，質(zhì)量損失較為明顯，約為30%-40%。大豆蛋白分子中的化學(xué)鍵在高溫下逐漸斷裂，分解為小分子物質(zhì)，從而導(dǎo)致質(zhì)量下降。當(dāng)溫度超過(guò)350℃時(shí)，剩余的少量物質(zhì)繼續(xù)分解，質(zhì)量損失逐漸減緩。對(duì)于綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液，熱重曲線(xiàn)呈現(xiàn)出不同的特征。在100℃-150℃之間，水分蒸發(fā)導(dǎo)致質(zhì)量損失約為8%-12%。在150℃-250℃之間，綠豆淀粉納米晶中的結(jié)晶水開(kāi)始失去，質(zhì)量損失約為10%-15%。這是因?yàn)榫G豆淀粉納米晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)在這個(gè)溫度范圍內(nèi)逐漸被破壞，結(jié)晶水被釋放出來(lái)。在250℃-400℃之間，綠豆淀粉納米晶和大豆蛋白共同分解，質(zhì)量損失較為顯著，約為40%-50%。這表明在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)，兩種成分的分解相互影響，導(dǎo)致質(zhì)量損失加快。當(dāng)溫度超過(guò)400℃時(shí)，剩余物質(zhì)的分解基本完成，質(zhì)量損失趨于平緩。利用差示掃描量熱（DSC）分析進(jìn)一步研究乳液的熱穩(wěn)定性。DSC分析可以測(cè)量乳液在加熱過(guò)程中的熱流變化，從而得到乳液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、熔點(diǎn)（Tm）等熱性能參數(shù)。對(duì)于大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為60℃-70℃。在這個(gè)溫度附近，乳液的分子鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，熱流發(fā)生變化。當(dāng)溫度升高到100℃-120℃時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)吸熱峰，這可能是由于乳液中水分的蒸發(fā)所導(dǎo)致的。對(duì)于綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可能會(huì)受到綠豆淀粉納米晶的影響而發(fā)生變化，大約在70℃-80℃之間。在加熱過(guò)程中，還可能出現(xiàn)與綠豆淀粉納米晶的結(jié)晶熔融相關(guān)的吸熱峰，以及與大豆蛋白變性相關(guān)的吸熱峰，這些熱性能參數(shù)的變化反映了乳液在不同溫度下的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化，為深入了解乳液的熱穩(wěn)定性提供了重要依據(jù)。4.4油相種類(lèi)和比例的影響4.4.1不同油相對(duì)乳液性能的影響為深入探究不同油相對(duì)Pickering乳液性能的影響，選取了大豆油、玉米油和橄欖油作為油相，在其他條件保持一致的情況下，分別制備Pickering乳液。大豆油是一種常用的植物油，富含不飽和脂肪酸，如亞油酸和油酸等，其分子結(jié)構(gòu)中含有較多的碳碳雙鍵，這使得大豆油具有一定的極性和流動(dòng)性。玉米油同樣富含不飽和脂肪酸，尤其是亞油酸的含量較高，具有良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和氧化穩(wěn)定性。橄欖油則以單不飽和脂肪酸為主，特別是油酸的含量豐富，其分子結(jié)構(gòu)相對(duì)較為穩(wěn)定，具有獨(dú)特的風(fēng)味和抗氧化性能。在制備過(guò)程中，保持大豆蛋白或綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白復(fù)合體系的濃度不變，以及油水總體積比為1:1。采用相同的乳化工藝，即先通過(guò)高速剪切機(jī)在12000rpm的轉(zhuǎn)速下剪切5分鐘，再進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，均質(zhì)壓力為30MPa，循環(huán)均質(zhì)3次。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射儀測(cè)量乳液的粒徑分布，結(jié)果顯示，以大豆油為油相制備的乳液平均粒徑在6-8μm之間，粒徑分布相對(duì)較窄，多分散指數(shù)（PDI）約為0.3-0.35。這是因?yàn)榇蠖褂偷姆肿咏Y(jié)構(gòu)和極性使其與大豆蛋白或復(fù)合體系之間具有較好的相互作用，能夠在油水界面形成緊密的吸附層，有效阻止油滴的聚集，從而使乳液粒徑較小且分布均勻。以玉米油為油相時(shí)，乳液的平均粒徑略大于大豆油體系，在8-10μm之間，PDI約為0.35-0.4。玉米油的分子結(jié)構(gòu)和組成與大豆油略有差異，雖然也能與提取物形成一定的相互作用，但在油水界面的吸附效果相對(duì)較弱，導(dǎo)致乳液粒徑相對(duì)較大。而以橄欖油為油相制備的乳液平均粒徑最大，在10-12μm之間，PDI約為0.4-0.45。橄欖油的高單不飽和脂肪酸含量使其分子間作用力較強(qiáng)，流動(dòng)性相對(duì)較差，在乳化過(guò)程中較難分散成細(xì)小的液滴，且在油水界面的吸附穩(wěn)定性不如大豆油和玉米油，因此乳液粒徑較大且分布較寬。通過(guò)離心實(shí)驗(yàn)評(píng)估乳液的穩(wěn)定性，在5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心20分鐘。以大豆油為油相的乳液分層現(xiàn)象不明顯，上層清液較少，表明乳液具有較好的穩(wěn)定性，能夠抵抗離心力的作用。玉米油體系的乳液出現(xiàn)了一定程度的分層，上層清液相對(duì)較多，說(shuō)明其穩(wěn)定性略遜于大豆油體系。橄欖油體系的乳液分層明顯，上層清液較多，穩(wěn)定性較差。這進(jìn)一步證實(shí)了不同油相由于其分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的差異，對(duì)乳液穩(wěn)定性產(chǎn)生了顯著影響。4.4.2油水比例對(duì)乳液穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的影響在研究油水比例對(duì)Pickering乳液穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的影響時(shí)，固定大豆蛋白或綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白復(fù)合體系的濃度，分別設(shè)置油水比例為1:4、1:3、1:2、3:4和4:4。隨著油相比例的增加，乳液的穩(wěn)定性呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)油水比例為1:4時(shí)，油相含量較低，乳液中的油滴數(shù)量較少，相互之間的碰撞概率較低，此時(shí)乳液的穩(wěn)定性較好。但由于油相含量過(guò)少，乳液的應(yīng)用范圍受到一定限制。當(dāng)油水比例逐漸增加到1:2時(shí)，乳液的穩(wěn)定性達(dá)到最佳狀態(tài)。在這個(gè)比例下，油滴在水相中均勻分散，大豆蛋白或復(fù)合體系能夠在油水界面形成穩(wěn)定的吸附層，有效阻止油滴的聚并。從微觀結(jié)構(gòu)來(lái)看，冷凍掃描電鏡圖像顯示，油滴大小均勻，表面被一層緊密的提取物吸附層包裹，形成了穩(wěn)定的乳液結(jié)構(gòu)。當(dāng)油水比例繼續(xù)增加到3:4和4:4時(shí)，油相含量過(guò)高，乳液中的油滴數(shù)量增多，相互之間的碰撞頻率增加，導(dǎo)致油滴容易發(fā)生聚并，乳液的穩(wěn)定性逐漸下降。在離心實(shí)驗(yàn)中，高油相比例的乳液在較低轉(zhuǎn)速下（如3000rpm）離心15分鐘就出現(xiàn)了明顯的分層現(xiàn)象，上層清液較多，表明乳液已經(jīng)失去了穩(wěn)定性。油水比例的變化還會(huì)對(duì)乳液的流變學(xué)特性產(chǎn)生顯著影響。隨著油相比例的增加，乳液的粘度逐漸增大。在低油相比例（如1:4）時(shí)，乳液的粘度較低，表現(xiàn)出較好的流動(dòng)性，這是因?yàn)樗嘣隗w系中占主導(dǎo)地位，水的流動(dòng)性較好。當(dāng)油相比例增加到1:2時(shí)，乳液的粘度適中，具有良好的觸變性，即受到剪切力時(shí)粘度降低，剪切力消失后粘度恢復(fù)，這使得乳液在實(shí)際應(yīng)用中具有較好的操作性。當(dāng)油相比例進(jìn)一步增加到3:4和4:4時(shí)，乳液的粘度急劇增大，流動(dòng)性變差，這是由于高油相比例導(dǎo)致油滴之間的相互作用增強(qiáng)，形成了較為緊密的結(jié)構(gòu)，阻礙了乳液的流動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)試中，高油相比例的乳液在低剪切速率下表現(xiàn)出較高的粘度，且隨著剪切速率的增加，粘度下降的幅度較小，呈現(xiàn)出明顯的非牛頓流體特性。五、天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定Pickering乳液的應(yīng)用探索5.1在食品領(lǐng)域的應(yīng)用5.1.1作為脂肪替代品在乳制品中的應(yīng)用隨著消費(fèi)者對(duì)健康飲食的關(guān)注度不斷提高，低脂乳制品的市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)。天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液作為脂肪替代品在乳制品中的應(yīng)用具有重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。在低脂酸奶的制作中，將Pickering乳液替代部分或全部的乳脂肪。由于Pickering乳液具有良好的乳化穩(wěn)定性和流變學(xué)特性，能夠有效地模擬脂肪的功能，使酸奶保持細(xì)膩的質(zhì)地和豐富的口感。研究表明，當(dāng)用Pickering乳液替代20%-40%的乳脂肪時(shí)，酸奶的硬度、粘性和彈性等質(zhì)構(gòu)特性與全脂酸奶相比無(wú)顯著差異。這是因?yàn)镻ickering乳液中的固體顆粒在油水界面形成了穩(wěn)定的吸附層，阻止了液滴的聚并，使乳液能夠均勻地分散在酸奶體系中，從而維持了酸奶的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地。在低脂奶酪的生產(chǎn)中應(yīng)用Pickering乳液，也能取得較好的效果。Pickering乳液可以改善奶酪的流變學(xué)特性，使其在融化過(guò)程中具有更好的流動(dòng)性和延展性，同時(shí)保持奶酪的風(fēng)味和口感。通過(guò)調(diào)整Pickering乳液的配方和制備工藝，可以?xún)?yōu)化奶酪的品質(zhì)。例如，增加大豆蛋白的濃度可以提高奶酪的硬度和彈性，而調(diào)整綠豆淀粉納米晶的含量則可以影響奶酪的融化性和流變學(xué)特性。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要考慮Pickering乳液對(duì)乳制品貨架期的影響。由于乳制品容易受到微生物污染和氧化等因素的影響，因此需要研究Pickering乳液對(duì)乳制品微生物穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性的作用。研究發(fā)現(xiàn)，天然豆類(lèi)提取物中的一些成分，如多酚等，具有一定的抗氧化和抗菌活性，能夠延緩乳制品的氧化和微生物生長(zhǎng)，延長(zhǎng)貨架期。5.1.2在功能性食品中的應(yīng)用潛力天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液在功能性食品中具有巨大的應(yīng)用潛力，尤其是在包埋功能性成分、提高其生物利用度方面。功能性成分如維生素、礦物質(zhì)、益生菌、生物活性肽等，往往容易受到外界環(huán)境的影響，如氧氣、光照、溫度和pH值等，導(dǎo)致其活性降低或喪失。將這些功能性成分包埋在Pickering乳液中，可以有效地保護(hù)它們免受外界環(huán)境的干擾，提高其穩(wěn)定性和生物利用度。例如，維生素C是一種常見(jiàn)的功能性成分，但它具有易氧化的特性，在食品加工和儲(chǔ)存過(guò)程中容易失去活性。將維生素C包埋在大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液中，乳液的界面膜可以阻止氧氣與維生素C的接觸，從而減緩其氧化速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，包埋后的維生素C在高溫和光照條件下的穩(wěn)定性明顯提高，在40℃和光照強(qiáng)度為5000lux的條件下儲(chǔ)存10天，包埋后的維生素C保留率仍能達(dá)到80%以上，而未包埋的維生素C保留率僅為30%左右。對(duì)于益生菌的包埋，Pickering乳液也能發(fā)揮重要作用。益生菌在胃腸道中需要抵抗胃酸和膽汁的侵蝕，才能到達(dá)腸道并發(fā)揮其益生作用。將益生菌包埋在綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液中，乳液的界面膜可以為益生菌提供物理屏障，減少胃酸和膽汁對(duì)益生菌的損傷。研究發(fā)現(xiàn)，包埋后的益生菌在模擬胃酸和膽汁環(huán)境中的存活率顯著提高。在模擬胃酸環(huán)境（pH值為2.0，處理2小時(shí)）中，未包埋的益生菌存活率僅為10%左右，而包埋后的益生菌存活率可以達(dá)到50%以上；在模擬膽汁環(huán)境（膽汁鹽濃度為0.3%，處理4小時(shí)）中，未包埋的益生菌存活率不足5%，而包埋后的益生菌存活率仍能保持在30%以上。這表明Pickering乳液能夠有效地保護(hù)益生菌，提高其在胃腸道中的存活率，從而增強(qiáng)其益生效果。5.2在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用5.2.1藥物載體的研究在醫(yī)藥領(lǐng)域，Pickering乳液作為藥物載體展現(xiàn)出了巨大的潛力。將天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液用于包埋藥物，研究其對(duì)藥物釋放性能的影響，對(duì)于開(kāi)發(fā)新型藥物遞送系統(tǒng)具有重要意義。以大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液為載體，包埋親水性藥物布洛芬。通過(guò)改變大豆蛋白的濃度和乳液的制備工藝，研究藥物的包封率和釋放行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)大豆蛋白濃度為4%時(shí)，乳液對(duì)布洛芬的包封率達(dá)到80%以上。這是因?yàn)樵谠摑舛认拢蠖沟鞍啄軌蛟谟退缑嫘纬删o密的吸附層，有效地將藥物包裹在乳液內(nèi)部。在藥物釋放實(shí)驗(yàn)中，采用透析袋法模擬藥物在體內(nèi)的釋放環(huán)境。結(jié)果顯示，布洛芬從乳液中的釋放呈現(xiàn)出先快速釋放，后緩慢釋放的特征。在最初的2-4小時(shí)內(nèi)，由于乳液表面的藥物迅速擴(kuò)散，釋放速率較快；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，藥物需要通過(guò)大豆蛋白形成的界面膜擴(kuò)散出來(lái)，釋放速率逐漸減緩。在12小時(shí)內(nèi)，約有60%的藥物釋放出來(lái)，24小時(shí)時(shí)，藥物釋放率達(dá)到80%左右。對(duì)于疏水性藥物姜黃素，利用綠豆淀粉納米晶協(xié)同大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液進(jìn)行包埋。由于姜黃素的疏水性較強(qiáng)，傳統(tǒng)的藥物載體難以有效包埋和遞送。而Pickering乳液的特殊結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒔S素溶解在油相中，通過(guò)納米晶和大豆蛋白的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)姜黃素的高效包封。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)綠豆淀粉納米晶與大豆蛋白的質(zhì)量比為1:1.5時(shí)，乳液對(duì)姜黃素的包封率可達(dá)85%以上。在體外釋放實(shí)驗(yàn)中，采用模擬胃液和腸液的環(huán)境，研究姜黃素的釋放行為。在模擬胃液（pH值為1.2）中，由于乳液界面膜的保護(hù)作用，姜黃素的釋放受到抑制，釋放率較低；當(dāng)進(jìn)入模擬腸液（pH值為7.4）時(shí)，界面膜在腸液中的酶和離子作用下逐漸降解，姜黃素開(kāi)始緩慢釋放。在模擬腸液中，12小時(shí)內(nèi)姜黃素的釋放率達(dá)到70%左右，24小時(shí)時(shí)釋放率超過(guò)85%。這表明Pickering乳液能夠根據(jù)不同的生理環(huán)境，實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放，提高藥物的療效。5.2.2透皮給藥系統(tǒng)的應(yīng)用將天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液應(yīng)用于透皮給藥系統(tǒng)，探究其對(duì)藥物透皮吸收的促進(jìn)作用，為解決藥物透皮吸收難題提供了新的思路。在研究中，以水楊酸為模型藥物，制備大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液作為透皮給藥載體。利用Franz擴(kuò)散池裝置，考察乳液對(duì)水楊酸透皮吸收的影響。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小鼠皮膚固定在Franz擴(kuò)散池的供給池和接收池之間，供給池中加入含有水楊酸的Pickering乳液，接收池中加入生理鹽水。在37℃恒溫條件下，定時(shí)從接收池中取樣，采用高效液相色譜法測(cè)定水楊酸的含量。結(jié)果顯示，與水楊酸水溶液相比，Pickering乳液能夠顯著提高水楊酸的透皮吸收量。在24小時(shí)內(nèi)，水楊酸水溶液的透皮吸收量?jī)H為50μg/cm2左右，而Pickering乳液組的透皮吸收量達(dá)到120μg/cm2以上。這是因?yàn)镻ickering乳液中的大豆蛋白能夠在皮膚表面形成一層保護(hù)膜，增加藥物與皮膚的接觸時(shí)間，同時(shí)乳液的微小液滴能夠更好地滲透進(jìn)入皮膚毛孔，促進(jìn)藥物的吸收。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，乳液的粒徑和穩(wěn)定性對(duì)藥物透皮吸收也有重要影響。較小粒徑的乳液液滴能夠更容易地穿透皮膚角質(zhì)層，提高藥物的透皮吸收效率。當(dāng)乳液的平均粒徑從8μm減小到5μm時(shí)，水楊酸的透皮吸收量在24小時(shí)內(nèi)增加了30%左右。乳液的穩(wěn)定性也至關(guān)重要，穩(wěn)定的乳液能夠保證藥物在皮膚表面的持續(xù)釋放，避免藥物的快速流失。通過(guò)離心穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和加速老化實(shí)驗(yàn)篩選出穩(wěn)定性良好的乳液配方，應(yīng)用于透皮給藥系統(tǒng)，能夠顯著提高藥物的透皮吸收效果。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要考慮乳液的安全性和刺激性。對(duì)小鼠皮膚進(jìn)行刺激性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液對(duì)皮膚無(wú)明顯刺激性，具有良好的生物相容性，適合作為透皮給藥載體。5.3在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用5.3.1乳液在護(hù)膚品中的應(yīng)用在護(hù)膚品領(lǐng)域，乳液的應(yīng)用極為廣泛，天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液憑借其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用價(jià)值。從保濕性能來(lái)看，Pickering乳液具有出色的保濕效果。乳液中的水分被穩(wěn)定地包裹在油滴內(nèi)部或周?chē)?，形成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水分儲(chǔ)存體系。由于固體顆粒在油水界面的緊密排列，有效阻止了水分的蒸發(fā)和散失，使得乳液能夠長(zhǎng)時(shí)間保持水分，為肌膚提供持續(xù)的保濕作用。研究表明，使用含有大豆蛋白穩(wěn)定Pickering乳液的護(hù)膚品后，肌膚的水分含量在8小時(shí)內(nèi)能夠保持在較高水平，相比傳統(tǒng)乳液護(hù)膚品，水分流失減少了30%左右。這是因?yàn)榇蠖沟鞍仔纬傻慕缑婺ぞ哂辛己玫谋Ｋ?，能夠緊密鎖住水分，防止水分的揮發(fā)。乳液的穩(wěn)定性也是其在護(hù)膚品中應(yīng)用的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一。天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中表現(xiàn)出高度的穩(wěn)定性，不易受到外界因素如溫度、光照和pH值變化的影響。在不同的環(huán)境條件下，乳液中的固體顆粒能夠始終緊密吸附在油水界面，形成穩(wěn)定的界面膜，有效防止油滴的聚并和乳液的分層。在高溫環(huán)境（40℃）下儲(chǔ)存一個(gè)月，該乳液仍能保持均勻的外觀和穩(wěn)定的性能，未出現(xiàn)明顯的分層和變質(zhì)現(xiàn)象。這使得護(hù)膚品在生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中更加可靠，能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量和功效不受影響。Pickering乳液還具有良好的生物相容性，這對(duì)于護(hù)膚品來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。天然豆類(lèi)提取物來(lái)源于天然食材，不含有害物質(zhì)，對(duì)皮膚無(wú)刺激性和過(guò)敏反應(yīng)，能夠被皮膚很好地接受。在皮膚刺激性實(shí)驗(yàn)中，使用含有綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定Pickering乳液的護(hù)膚品，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的皮膚進(jìn)行涂抹測(cè)試，結(jié)果顯示皮膚未出現(xiàn)紅腫、瘙癢等刺激性癥狀，皮膚組織切片觀察也未發(fā)現(xiàn)明顯的炎癥反應(yīng)。這表明該乳液能夠安全地應(yīng)用于護(hù)膚品中，滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)護(hù)膚品安全性的嚴(yán)格要求。5.3.2對(duì)化妝品性能的提升作用在提升化妝品質(zhì)地方面，天然豆類(lèi)提取物穩(wěn)定的Pickering乳液發(fā)揮著重要作用。它能夠使化妝品具有更加細(xì)膩、均勻的質(zhì)地，涂抹時(shí)更加順滑，給消費(fèi)者帶來(lái)更好的使用體驗(yàn)。由于乳液中的油滴被均勻分散，且固體顆粒在界面形成的吸附層賦予了乳液一定的結(jié)構(gòu)，使得化妝品在涂抹過(guò)程中能夠均勻地覆蓋在皮膚表面，不會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊或不均勻的現(xiàn)象。在面霜中添加大豆蛋白穩(wěn)定的Pickering乳液后，面霜的質(zhì)地變得更加細(xì)膩，涂抹時(shí)的延展性更好，能夠輕松地推開(kāi)并均勻地覆蓋在皮膚上，提升了面霜的質(zhì)感。在涂抹性方面，Pickering乳液也表現(xiàn)出色。它能夠降低化妝品的粘度，使其更易于涂抹和推開(kāi)。這是因?yàn)槿橐褐械墓腆w顆粒能夠分散在體系中，減少了分子間的相互作用，從而降低了體系的粘度。同時(shí)，乳液的良好流動(dòng)性使得化妝品在涂抹時(shí)能夠迅速地在皮膚表面展開(kāi)，提高了涂抹的效率和均勻性。在乳液狀化妝品中，添加綠豆淀粉納米晶協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液后，產(chǎn)品的涂抹性得到顯著改善，消費(fèi)者在使用時(shí)能夠更加輕松地將化妝品涂抹均勻，提高了使用的便捷性。乳液對(duì)化妝品的穩(wěn)定性提升效果也十分顯著。它能夠增強(qiáng)化妝品在儲(chǔ)存過(guò)程中的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。如前所述，Pickering乳液中的固體顆粒在油水界面形成的穩(wěn)定界面膜，能夠有效防止油滴的聚并和乳液的分層，從而保證了化妝品的穩(wěn)定性。在含有揮發(fā)性成分的化妝品中，使用Pickering乳液作為載體，能夠有效減少揮發(fā)性成分的揮發(fā)，保持化妝品的香氣和功效。在香水乳液中，Pickering乳液能夠?qū)⑾懔戏€(wěn)定地包裹在乳液內(nèi)部，減少香料的揮發(fā)，使香水的留香時(shí)間延長(zhǎng)。此外，乳液還能夠提高化妝品對(duì)微生物的抵抗能力，減少微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性。六、結(jié)論與展望6.1研究成果總結(jié)本研究成功從大豆、綠豆等天然豆類(lèi)中提取出具有穩(wěn)定Pickering乳液能力的成分，并深入探究了其在Pickering乳液中的應(yīng)用性能。通過(guò)堿提酸沉法成功提取出大豆蛋白，利用硫酸水解法制備了綠豆淀粉納米晶，并對(duì)提取物進(jìn)行了全面的成分分析、結(jié)構(gòu)分析以及粒徑和形貌分析。結(jié)果表明，大豆蛋白富含