SPI与纤维素纳米晶静电自组装乳液喷雾干燥法制备高载藻油微胶囊粉体的研究

本文创新性地采用大豆分离蛋白(SPI)与纤维素纳米晶(CNC)静电自组装构建乳液体系，通过喷雾干燥技术成功制备高载藻油微胶囊粉末。研究揭示了温度梯度对明胶(Gelatin)结构演化与溶解性的调控机制，为开发室温可溶型生物材料提供了关键理论支撑。

　　

Highlight

本研究突破性地通过控制干燥温度调控明胶分子构象，发现：

1）高于凝胶温度(45-105°C)干燥虽提升室温溶解度至9.1%，但导致Bloom强度骤降98.3g；

2）25°C干燥样品保留三重螺旋晶体束与无定形聚集体共存结构；

3）分子动力学揭示β-转角和反平行β-折叠(antiparallel β-sheet)构象对溶解性的拮抗作用。

Materials

实验选用猪皮源A型明胶(Sigma-Aldrich，Bloom强度~300g)，配合ANS荧光探针(Aladdin，纯度≥96%)等试剂，所有操作均符合GB 6783-2013国家标准。

Drying behavior

干燥动力学显示：105°C组仅需2.5小时达到终点含水量(≤0.163g/g)，较25°C组(17小时)效率提升580%。DSC热分析表明高温干燥样品出现显著焓变峰(ΔH=85J/g)，印证无定形相分离现象。

Conclusions

1）室温溶解性提升与zeta电位增强(-6.9mV→-10.3mV)和粒径减小(91.8nm→59.7nm)正相关；

2）45°C为临界温度，超过此值将引发不可逆色差(ΔE>5)和凝胶网络坍塌；

3）首次证实单纯无定形化不足以保证室温溶解，需同步抑制结晶并促进分子分散。