当固体粒子吸附到界面后,粒子一部分存在于外相、一部分存在于内相,就可以以粒子膜为模板分别在内相或者外相沉积一层物质或者对颗粒进行改性,这
当固体粒子吸附到界面后,粒子一部分存在于外相、一部分存在于内相,就可以以粒子膜为模板分别在内相或者外相沉积一层物质或者对颗粒进行改性,这样就能制得大孔材料、微囊或者Janus胶体。多孔材料和微囊、Janus胶体在催化剂、载药等领域用途广泛。Neirinck等[27]为了制备多孔陶瓷,利用Al2O3稳定水包石蜡乳液,然后向稳定的乳液的外相介入高浓度Al2O3的水分散液,这个体系经过高温灼烧即可制得多孔Al2O3陶瓷,而且可以通过加入的Al2O3分散液比例调控来调节孔率。高分子多孔材料也可以通过模板法制得,Li等[28]利用已经聚合得到的PS-PNIPMA核壳结构颗粒稳定水包辛烷乳液,高分子微球存在于外相中,干燥后即可得到多孔高分子材料。
1.3 Pickering乳液的食品级固体颗粒
可食用的天然多糖、蛋白是自然界可再生的资源其生物相容性和生物降解性明显优于无机材料。然而,由于润湿性和水溶性,Pickering乳液不能直接稳定。近年来科研工作者们通过修饰、改性、复合等多种手段,以天然多糖、蛋白制备出了食品级固体颗粒,并实现了Pickering乳液的稳定(见表1)。
原材料 颗粒制备方法
多糖 淀粉 OSA衍生(24h,30℃,pH8),24000r/min高速剪切30s
OSA衍生藜麦淀粉
乙酸酐和邻苯二甲酸酐酯化糯玉米淀粉分子,再通过纳米沉淀法制备
硫酸处理糯玉米淀粉(3.16mol/L,40℃,6day),水洗悬浮液直至pH约为7.0,将最终沉淀冻干成粉末
20℃(±4℃),600MPa高压处理玉米淀粉悬浮液6min
天然糯玉米淀粉、小麦淀粉和大米淀粉
壳聚糖 直接使用市售壳聚糖粉末
离子凝胶法制备壳聚糖-三聚磷酸盐颗粒
超声(20kHz)处理壳聚糖溶液,诱导壳聚糖自组装
调节壳聚糖的醋酸溶液pH至壳聚糖pKa值以上,以形成壳聚糖沉淀
纤维素 直接使用市售微晶纤维素
硫酸水解(60wt%,50℃,1.5~3.5h)芦笋纤维制备纳米微晶纤维素
过硫酸铵水解(1mol/L,60℃,16h)玉米芯制备纳米微晶纤维素
蛋白质 大豆蛋白 热诱导聚合(95℃,15min)结合盐离子(NaCl)静电屏蔽法制备大豆分离蛋白聚集体
热诱导聚合(90℃和100℃,30min)制备大豆球蛋白颗粒
热诱导聚合(100℃,30min)结合盐离子(NaCl)静电屏蔽法制备大豆球蛋白颗粒
热诱导聚合(80℃,20min)结合转谷氨酰胺酶交联(20U/gSPI,45℃,4h)制备大豆凝胶,随后通过高速分散(10000r/min,2min)结合微射流均质处理(500bar)制备得到凝胶颗粒
豌豆蛋白 调节豌豆分离蛋白分散液pH至3.0制备颗粒
乳铁蛋白 热处理乳铁蛋白的水溶液(90℃,20min),调节pH至8
β-乳球蛋白 (80℃,pH2,15h),随后5℃下透析48h,最后冻干
1.3.1 Pickering颗粒的选取
近几年的Pickering乳液研究中表明,用蛋白质作为Pickering颗粒,例如大豆蛋白,玉米醇溶蛋白应用到香精中会受到温度的限制,易变性;天然多糖相对蛋白质而言更加适合作为乳液的固体颗粒,其中淀粉由于链和支链淀粉比例不同,颗粒呈球形、扁平形等形状,而且绝大多数淀粉是高度亲水的,需要通过化学或物理改性方式调节颗粒的界面行为以实现Pickering乳液的稳定。化学改性中,通过OSA化学改性增强淀粉颗粒的疏水性最为常见,也有学者使用乙酸酐、邻苯二甲酸酐酯化结合纳米沉淀法、硫酸水解法进行对淀粉颗粒了改性。物理改性方面,VILLAMONTE等[29]通过高压处理(600MPa,6min)玉米淀粉水溶液制备出的颗粒对Pickering乳液具有良好的稳定效果。实际上,一部分天然的淀粉颗粒可以直接稳定Pickering乳液,Li等[30]发现,非变性天然大米淀粉颗粒、糯玉米淀粉颗粒和小麦淀粉颗粒均能稳定Pickering乳液,但马铃薯淀粉不稳定。