蛋白质-纤维素纳米晶相互作用在乳液稳定中的影响

Journal of Colloid and Interface Science (IF: 6.361，2区)

推荐|温敏 (聊城大学)

内容介绍

●研究背景

基于纤维素纳米晶(CNC)和酪蛋白酸钠(CAS)这两种生物乳化剂之间的相互作用会影响水包油乳剂(O/W)的形成和稳定性的假设。

●研究方法

在研究CNC与CAS在空气-水和液-液界面的相互作用后，通过不同的添加途径制备乳液，其中CNC和CAS在pH 7和pH 3条件下，分别具有排斥作用和吸引作用。添加顺序为(1) CAS与CNC同时进行，(2) CAS先乳化后加CNC， (3) CNC先乳化后加CAS。用激光衍射和光学显微镜对乳液进行了表征。

●研究结果

当pH值7时，在排斥相互作用的情况下，CAS的表面活性通过CNC的不可逆吸附来平衡，这与乳化的路线是不相关的。当pH值为3时，在吸引相互作用的情况下，通过路线(1) 进行，发现 CAS-CNC聚合体的乳化性能优于单独使用CNC和CAS。通过(2)、(3)路线制备乳剂时，观察到胶凝现象，并可通过调节添加顺序进行控制。在pH值为7时制备的乳液，调整为pH值为3时，表现为粘度增加，而液滴大小不受影响。

●研究结论

作者证明了当以一种竞争性的方式使用以达到乳化目的时，颗粒、纤维素纳米晶(CNC)和蛋白酪蛋白酸钠(CAS)之间相互作用的重要性。在控制油/水界面上的主要种类以及乳剂的总体性能时，添加顺序是核心。当CAS和CNC被一次性混合加入时，二者聚合在一起，这些聚合体稳定液滴的性能优于单个组件。当一步一步单独加入CAS或CNC时，乳液会发生胶凝，在乳化过程中可以通过加入的顺序来控制胶凝的程度。这些结果强调了控制界面行为之间平衡的重要性，这可以通过巧妙地处理多个稳定剂的添加顺序和稳定剂之间的相互作用来实现。考虑到目前生物基复合材料的设计趋势，这一点将变得尤为重要。