pH与盐调控强化CNF/EGCG复合物稳定的Pickering乳液凝胶网络结构与稳定性研究

本研究通过一步高速剪切法制备纤维素纳米纤维/表没食子儿茶素没食子酸酯（CNF/EGCG）复合物稳定的高性能乳液凝胶，系统探究pH和NaCl浓度对其性能的调控机制。研究发现酸性条件（pH降低）或高盐环境（900-1500?mM NaCl）能通过减弱静电排斥促进颗粒聚集，形成更小乳滴和更强凝胶网络，显著提升离心和冻融稳定性。该工作为食品工业中纤维素/多酚基乳液系统的设计提供了新思路。

　　

Highlight

本研究通过一步高速剪切法成功构建了由纤维素纳米纤维/表没食子儿茶素没食子酸酯（CNF/EGCG）复合物稳定的高性能乳液凝胶系统，揭示了pH和NaCl浓度对其性能的精细调控机制。

Materials

实验材料包括从阿拉丁采购的微晶纤维素（MCC）和纯度≥97%的EGCG，以及市售大豆油。所有实验均使用去离子水和分析级试剂。

Preparation of CNF/EGCG complexes

采用高压微射流均质技术（200?MPa，三次循环）将1?wt% MCC溶液纳米化为CNF悬浮液，随后与EGCG通过氢键和疏水作用自组装形成功能复合物。

Visual appearance of CNF/EGCG suspensions

如图1所示，pH?7时悬浮液出现透明水层，pH?5-6呈现均匀乳白色，而极端酸性条件（pH?3）导致明显相分离。盐浓度实验显示，低于300?mM NaCl时体系保持稳定分散，而高盐（>900?mM）引发显著聚集现象。

Conclusions

研究证实酸性pH和NaCl浓度通过调控CNF/EGCG复合物间相互作用，显著影响乳液凝胶性能：降低pH或增加盐浓度（900-1500?mM）能促进颗粒聚集，形成更小乳滴（直径减小约40%），并使储能模量（G'）提升2-3倍。这些结构优化使乳液凝胶获得卓越的离心稳定性（乳析指数<5%）和冻融稳定性（经5次循环仍保持完整网络结构）。