分別利用HA、LA、乳化GA3種乳化劑,活性超聲製備不同濃度的定性O/W乳液,研究乳化劑種類和乳化劑濃度對平均粒徑和粒徑分布的高低影響,結果如圖1所示。酰基從微觀圖來看,结冷胶的及稳在乳化劑的乳化濃度較低時乳液顆粒較大且有絮凝現象,這是活性因為乳化劑含量低,不足以完全覆蓋油滴表麵,定性因此部分膠體分子同時附著在多個粒子上,高低顆粒表麵發生橋聯絮凝。酰基隨著乳化劑濃度增大,结冷胶的及稳HA和GA乳液顆粒變小且分散均勻。LA乳液顆粒雖然變小,但相對於HA和GA來講還是偏大,並且部分區域出現絮凝現象。從圖1a、b、c可見,隨著乳化劑的濃度增大,平均粒徑逐漸變小,當HA和GA的質量分數達到0.175%和15%時,平均粒徑達到最小值,說明該濃度為最適濃度。這是由於在此濃度下,存在足夠的膠體分子,使油滴基本上被膠體全部覆蓋且膠體使空間穩定,阻礙顆粒聚集;另外結冷膠在最佳濃度下,在水相中形成較為穩定的三維網絡結構導致乳液中顆粒較小或不產生絮凝反應。一旦乳化劑濃度超過最適濃度,HA和GA乳液顆粒的粒徑反而會變大,這是因為油滴的吸附量達到了飽和,過量的HA和GA會導致部分油滴發生聚集。而LA乳液的平均粒徑一直隨著濃度的增加而減小,但是相比於HA和GA,其整體的平均粒徑都是偏大的,一方麵由於LA酰基含量低,相對分子質量較小,黏度也較低,無法製得較為穩定的乳液;另一方麵,缺少親油基團(乙酰基)導致乳化性能差。從圖1d、e、f可見,隨著濃度的增加,圖譜峰寬度變窄,粒徑變小。與平均粒徑一樣,HA和GA存在一個峰值,在最適濃度下,圖譜峰寬度最窄。這說明低添加量HA的乳化性能高於高添加量的GA。LA乳化性能最差。
Zeta電位主要是用來表征體係的帶電情況。帶電量情況可通過影響分子間的靜電斥力來影響乳液體係的穩定性。Henry方程描述了在施加電場下,Zeta電位與帶電粒子電泳遷移率UE間的關係:
式中:ζ—體係ζ-電位,mV;η—分散體係黏度,Pa·s;ε—分散體係介電常數;f(ka)—Henry函數。乳液電位絕對值越大,顆粒之間的靜電相互作用則越強,乳液穩定性較好,這與張芬芬等發現結果一致。如圖2所示,LA的電位值在-40mV至-25mV之間,HA的電位值在-60mV至-50mV之間,GA的電位值在-49mV至-43mV之間。從整體來看,LA乳液的電位絕對值一直較低,呈現不穩定狀態。由於LA酰基含量較低,相對分子質量小,體係黏度低,無法有效阻止乳液顆粒因相互碰撞而聚集,靜電斥力小,導致ζ-電位絕對值較低。
隨著濃度的增加,GA和LA乳液靜電相互作用變強,乳液顆粒間靜電斥力變大,電位絕對值變大。HA和油滴表麵發生作用,其帶有的大量電荷有助於顆粒之間形成靜電排斥作用,形成帶電穩定層,從而降低範德華力,抑製脂滴的聚集,增強乳液的穩定性。且隨著濃度的增加,HA乳液電位絕對值先上升後下降,這與HA乳液不同濃度粒徑變化規律相一致。從圖2a中可以看出HA乳液電位絕對值達到最大時其質量分數為0.175%,此濃度下HA乳液最為穩定。
乳液體係的界麵特性是乳化劑的乳化能力的重要標準之一。因此測量了不同濃度的HA、LA、GA乳液界麵張力,測量結果如圖3所示。對於這3種膠體來講,乳液的界麵張力都是隨著膠體濃度的增大而變小。這是因為吸附在油滴界麵上的親水膠體乳化劑能夠包裹油滴形成吸附層,從而降低體係的界麵張力,擴大乳液液滴的表麵積,產生界麵張力梯度以減少乳液顆粒的聚集。但是不同乳化劑降低界麵張力的能力有明顯的差異,HA和GA的界麵張力(約49mN/m)在濃度較高的條件下較為接近。另一方麵,在乳化劑濃度較高時,LA乳液的界麵張力依舊很高(約52mN/m),說明LA對降低界麵張力的效果較差。有文獻報道,比起蛋白質類乳化劑,多糖在降低乳液的界麵張力方麵效果較差,因為多糖無法防止非極性基團與水相的接觸。
總而言之,通過測試表明,HA和GA具有相似的界麵特性,在降低油水界麵張力方麵HA>GA>LA。
聲明:本文所用圖片、文字來源《中國食品學報》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係
相關鏈接:乙酰基,乳化劑,蛋白質