2 結(jié)果與分析

2.1 HA、LA、GA對乳液粒徑的影響

分別利用HA、LA、GA3種乳化劑，超聲制備不同濃度的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影響，結(jié)果如圖1所示。從微觀圖來看，在乳化劑的濃度較低時(shí)乳液顆粒較大且有絮凝現(xiàn)象，這是因?yàn)?u>乳化劑含量低，不足以完全覆蓋油滴表面，因此部分膠體分子同時(shí)附著在多個(gè)粒子上，顆粒表面發(fā)生橋聯(lián)絮凝。隨著乳化劑濃度增大，HA和GA乳液顆粒變小且分散均勻。LA乳液顆粒雖然變小，但相對于HA和GA來講還是偏大，并且部分區(qū)域出現(xiàn)絮凝現(xiàn)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(dāng)HA和GA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.175%和15%時(shí)，平均粒徑達(dá)到最小值，說明該濃度為最適濃度。這是由于在此濃度下，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(wěn)定，阻礙顆粒聚集；另外結(jié)冷膠在最佳濃度下，在水相中形成較為穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致乳液中顆粒較小或不產(chǎn)生絮凝反應(yīng)。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(huì)變大，這是因?yàn)橛偷蔚奈搅窟_(dá)到了飽和，過量的HA和GA會(huì)導(dǎo)致部分油滴發(fā)生聚集。而LA乳液的平均粒徑一直隨著濃度的增加而減小，但是相比于HA和GA，其整體的平均粒徑都是偏大的，一方面由于LA酰基含量低，相對分子質(zhì)量較小，黏度也較低，無法制得較為穩(wěn)定的乳液；另一方面，缺少親油基團(tuán)（乙?；?/span>）導(dǎo)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(gè)峰值，在最適濃度下，圖譜峰寬度最窄。這說明低添加量HA的乳化性能高于高添加量的GA。LA乳化性能最差。

2.2 HA、LA、GA對乳液電位的影響

Zeta電位主要是用來表征體系的帶電情況。帶電量情況可通過影響分子間的靜電斥力來影響乳液體系的穩(wěn)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U_E間的關(guān)系：

式中：ζ—體系ζ-電位，mＶ；η—分散體系黏度，Pa·s；ε—分散體系介電常數(shù)；f（ka）—Henry函數(shù)。乳液電位絕對值越大，顆粒之間的靜電相互作用則越強(qiáng)，乳液穩(wěn)定性較好，這與張芬芬等發(fā)現(xiàn)結(jié)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(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。由于LA酰基含量較低，相對分子質(zhì)量小，體系黏度低，無法有效阻止乳液顆粒因相互碰撞而聚集，靜電斥力小，導(dǎo)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(qiáng)，乳液顆粒間靜電斥力變大，電位絕對值變大。HA和油滴表面發(fā)生作用，其帶有的大量電荷有助于顆粒之間形成靜電排斥作用，形成帶電穩(wěn)定層，從而降低范德華力，抑制脂滴的聚集，增強(qiáng)乳液的穩(wěn)定性。且隨著濃度的增加，HA乳液電位絕對值先上升后下降，這與HA乳液不同濃度粒徑變化規(guī)律相一致。從圖2a中可以看出HA乳液電位絕對值達(dá)到最大時(shí)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.175%，此濃度下HA乳液最為穩(wěn)定。

2.3 HA、LA、GA對界面張力的影響

乳液體系的界面特性是乳化劑的乳化能力的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。因此測量了不同濃度的HA、LA、GA乳液界面張力，測量結(jié)果如圖3所示。對于這3種膠體來講，乳液的界面張力都是隨著膠體濃度的增大而變小。這是因?yàn)槲皆谟偷谓缑嫔系挠H水膠體乳化劑能夠包裹油滴形成吸附層，從而降低體系的界面張力，擴(kuò)大乳液液滴的表面積，產(chǎn)生界面張力梯度以減少乳液顆粒的聚集。但是不同乳化劑降低界面張力的能力有明顯的差異，HA和GA的界面張力（約49mN/m）在濃度較高的條件下較為接近。另一方面，在乳化劑濃度較高時(shí)，LA乳液的界面張力依舊很高（約52mN/m），說明LA對降低界面張力的效果較差。有文獻(xiàn)報(bào)道，比起蛋白質(zhì)類乳化劑，多糖在降低乳液的界面張力方面效果較差，因?yàn)槎嗵菬o法防止非極性基團(tuán)與水相的接觸。

總而言之，通過測試表明，HA和GA具有相似的界面特性，在降低油水界面張力方面HA＞GA＞LA。

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