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基于玉米醇溶蛋白纳米颗粒与皂树皂苷包被纳米滴静电组装的pH响应型Pickering乳液构建及界面调控机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Food Hydrocolloids 11.0
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本研究针对传统乳液稳定性差和化学修饰环境不友好等问题,开发了基于玉米醇溶蛋白纳米颗粒(ZNPs)与皂树皂苷包被纳米滴(SNDs)静电组装的pH响应型Pickering乳液。通过调控ZSPs复合胶体颗粒在油水界面的共凝聚行为,构建了具有可逆pH开关特性的凝胶化乳液体系,为食品医药领域智能递送系统开发提供了新策略。
在食品工业和医药领域,乳液系统作为营养载体和药物递送平台发挥着关键作用。然而传统表面活性剂稳定的乳液存在动态吸附不稳定、易发生奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)等问题,而常规Pickering乳液又缺乏环境响应特性。更棘手的是,现有技术往往需要通过化学修饰来改善颗粒乳化性能,这与当前清洁标签(Clean-label)的消费趋势背道而驰。面对这些挑战,河南科技大学的科研团队在《Food Hydrocolloids》发表的研究给出创新解决方案。
研究人员采用动态光散射、共聚焦激光扫描显微镜和流变学分析等技术,系统研究了玉米醇溶蛋白纳米颗粒(Zein nanoparticles, ZNPs)与皂树皂苷(Quillaja saponin, QS)包被纳米滴(SNDs)的静电组装行为。通过调控不同pH条件下两种纳米颗粒的界面共凝聚过程,成功构建了具有可逆相变特性的智能乳液系统。
【材料与方法】
研究选用食品级原料,通过反溶剂法制备ZNPs(128.30 nm)和高压均质制备SNDs(142.23 nm)。关键创新在于利用两者在pH 4时的正负电荷互补特性,促使ZSPs(ZNPs/SNDs associative particles)在界面形成粘弹性复合膜。
【结果与讨论】
界面特性研究显示,ZSPs在油水界面形成致密的机械屏障,界面张力显著降低。流变学测试证实乳液呈现剪切稀化行为,储能模量(G')高于损耗模量(G"),形成典型的凝胶网络结构。在pH 4时乳液可稳定储存30天,而中性条件下因絮凝迅速分相。这种pH响应性源于ZNPs与SNDs间静电作用的可逆调控。
【结论】
该研究开创性地利用食品级纳米颗粒的静电组装构建了pH开关型Pickering乳液,其独特的界面工程策略避免了化学修饰,符合清洁标签要求。这种智能乳液系统在营养靶向递送、化妆品缓释和药物控释等领域展现出重要应用前景,为开发环境响应型胶体材料提供了新范式。
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