丁酸酐改性多孔淀粉作為Pickering乳液穩(wěn)定劑的應(yīng)用研究

李敏，汪月，茍麗娜，王宇霞，張盛貴*

1(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，甘肅 蘭州，730070)2(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州，730070)

乳液是一種具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分散體系，因其具備保護(hù)芯材活性、控制芯材釋放及對(duì)疏水或親水芯材包埋的非限制性等優(yōu)良特性，使其在醫(yī)藥、食品和化妝品等行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。乳液制備過程中，乳化材料的選擇尤為重要，常用的乳化劑大致可分為固體顆粒材料和表面活性劑兩大類[1]。有研究表明，表面活性劑制備的乳液穩(wěn)定性較差，且在食品中使用時(shí)易引起腸道炎癥和其他有關(guān)腸道健康的不良病癥[2]，而部分固體顆粒穩(wěn)定劑在食品應(yīng)用中的安全性要遠(yuǎn)高于表面活性劑，這使其成為乳液制備中較好的選擇。基于固體顆粒穩(wěn)定的乳液又被稱為Pickering乳液[3]。起初制備Pickering乳液的固體顆粒多為有機(jī)聚合物或無機(jī)顆粒，但這兩類顆粒的安全性、生物可降解性和生物相容性較差[4]，致使其在食品、醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用受到了一定限制。進(jìn)而人們逐漸將研究目標(biāo)轉(zhuǎn)向天然大分子顆粒，如：蛋白、多糖、幾丁質(zhì)等[5]。

淀粉作為天然的大分子多糖，因高產(chǎn)、價(jià)格便宜、顆粒小、無過敏性、生物可降解等特點(diǎn)，使其成為Pickering乳液生產(chǎn)中極具應(yīng)用價(jià)值的穩(wěn)定劑。但天然淀粉分子中多羥基(—OH)的親水結(jié)構(gòu)，降低了其在油水兩相界面上的吸附能力，致使天然淀粉(native starch，NS)的乳化能力較弱。將疏水基團(tuán)引入NS可增加其對(duì)油水兩相的雙重潤濕性能，達(dá)到提升其乳化能力的目的，從而制備出更加優(yōu)質(zhì)的Pickering乳液。目前，淀粉疏水改性研究最多的基團(tuán)為辛烯基琥珀酸酐(octenyl succinic anhydride，OSA)，用其改性后NS顆粒的乳化性和乳化穩(wěn)定性均得到了有效提高[6-7]。但食品級(jí)OSA改性淀粉的最大改性程度為3%，即取代度(degree of substitution，DS)最高為0.1[8]，故在一定程度上限制了其乳化能力的提升。近年來，脂肪酸對(duì)淀粉的疏水改性也逐漸引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。GARCA-TEJEDA等[9]以合成的月桂酸改性莧菜淀粉為穩(wěn)定劑制備Pickering乳液，發(fā)現(xiàn)月桂酸改性顯著提高了天然莧菜淀粉的乳化性和乳化穩(wěn)定性。LU等[10]通過使用月桂酸對(duì)高直鏈玉米淀粉疏水改性研究發(fā)現(xiàn)，月桂酸改性淀粉的乳化能力與取代度呈正相關(guān)，所得Pickering乳液在不同離子強(qiáng)度、pH和熱處理?xiàng)l件下均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

目前脂肪酸改性淀粉的相關(guān)研究主要集中在中長鏈脂肪酸，而短鏈脂肪酸對(duì)人體免疫調(diào)節(jié)和腸道菌群平衡具有重要作用，在食品和醫(yī)藥行業(yè)被廣泛研究。丁酸是由結(jié)腸微生物群經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸，可通過減少胺類物質(zhì)的產(chǎn)生、抑制腸黏膜細(xì)胞的增生，來降低人體結(jié)腸癌的患病率[11]。DAI等[12]通過研究丁酸酐改性玉米淀粉的結(jié)構(gòu)特性和功能特性發(fā)現(xiàn)，其取代度和凝膠特性、熱穩(wěn)定性及抗消化性成正相關(guān)，且體外發(fā)酵試驗(yàn)中丁酸酐改性淀粉產(chǎn)生的丁酸濃度最高為NS的235倍，達(dá)到786.09 μmol/L。因此，丁酸酐改性淀粉作為功能性成分的顆粒在食品和醫(yī)藥等行業(yè)中具有很好的應(yīng)用前景。

丁酸酐改性淀粉的功能特性已有相關(guān)研究，但基于丁酸的疏水結(jié)構(gòu)特性，以其作為Pickering乳液穩(wěn)定劑的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。本研究以玉米淀粉為原料，且為進(jìn)一步提高反應(yīng)率、加深改性程度，選用酶法制備的多孔淀粉(porous starch，PS)為反應(yīng)主體，丁酸酐為客體對(duì)PS進(jìn)行結(jié)構(gòu)改性，并以丁酸酐改性多孔淀粉(butyric anhydride porous starch ester，BA-PS)為穩(wěn)定劑制備Pickering乳液，對(duì)其乳化性能進(jìn)行研究。旨在為丁酸酐改性淀粉的選擇與應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米淀粉、α-淀粉酶(α-amylase，AM，10萬 U/g)、淀粉葡糖苷酶(amyloglucosidase，AMG，10萬U/mL)、正丁酸酐(分析純)，上海源葉生物科技有限公司；玉米油(試劑級(jí))，上海麥克林生化科技有限公司；DMSO-d6(純度≥99.9%)，劍橋同位素實(shí)驗(yàn)室；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HWS-12電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科技有限公司；ASAP 2020全自動(dòng)比表面積及孔隙度分析儀，美國麥克公司；JSM-6701F冷場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡，日本電子光學(xué)公司；NEXUS-670傅立葉紅外光譜儀，美國Thermo公司；AVANCE III HD 400 MHz超導(dǎo)核磁共振波譜儀，瑞士Bruker公司；X′Pert-Pro MPD多晶粉末X射線衍射儀，荷蘭PANalytical公司；FJ 200-SH高速均質(zhì)機(jī)，上海韜越機(jī)械科技有限公司；Bettersize 2600激光粒度分布儀，丹東市皓宇科技；BX 53 MP奧林巴斯Olympus偏光顯微鏡，杭州物微儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 PS的制備

參照DURA等[13]的方法稍做修改。將10.0 g玉米淀粉懸浮于pH為6.6的磷酸鹽(60 mL)和pH為 4.5的醋酸鹽(20 mL)混合緩沖液中，40 ℃水浴攪拌20 min。在分散后的淀粉懸浮液中加入淀粉質(zhì)量4.5%的AM和AMG[m(AM)∶m(AMG)= 1∶2]的混合酶于55 ℃水浴攪拌24 h(100 r/min)，得到的淀粉漿用1 mol/L的NaOH溶液調(diào)pH至10.0，使酶解反應(yīng)終止。將懸浮液離心(4 ℃，7 000 r/min)處理10 min，沉淀用蒸餾水重復(fù)洗滌3次。收集的沉淀物冷凍干燥，研磨過篩(100目)后置于干燥器備用。

1.3.2 BA-PS的制備

參照ZHANG等[14]的方法并做適當(dāng)修改。將3.0 g PS分散在水中(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%)，40 ℃水浴攪拌20 min使懸浮液充分分散。用30 g/L NaOH溶液調(diào)pH至8.5，按不同摩爾比，將一定量丁酸酐乙醇溶液緩慢滴加至淀粉漿中，并不斷向其加NaOH溶液維持反應(yīng)體系pH至8.5左右，滴加完成后經(jīng)40 ℃反應(yīng)2 h，反應(yīng)結(jié)束后用3%(體積分?jǐn)?shù)) HCl溶液調(diào)體系pH至6.5，混合物離心(6 000 r/min，10 min)并用蒸餾水洗滌2次，無水乙醇洗滌3次，收集沉淀，索式抽提36 h。最終得到的樣品置于40 ℃烘箱干燥8 h，研磨過100目篩，并置于干燥器備用。將改性后的淀粉分別命名為BA-PS-1、BA-PS-2和BA-PS-3。

1.3.3 N2-吸附/脫附等溫線測(cè)定

采用Micromeritics ASAP 2020系統(tǒng)，對(duì)NS與PS的N2-吸附/脫附等溫線進(jìn)行測(cè)量，結(jié)束后利用非定域密度泛函理論，從吸附數(shù)據(jù)中得到孔徑的尺寸分布曲線。樣品的比表面積依據(jù)BET(brunauer emmett teller)多層吸附理論計(jì)算。

1.3.4 掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)顆粒形態(tài)觀察

取少量樣品粉末于樣品座上，之后將樣品座置于離子濺射儀中鍍金60 s。用SEM分別在2 000和5 000 倍下觀察樣品的表觀形態(tài)。

1.3.5 丁酸酐改性淀粉取代度的計(jì)算

參照NAMAZI等[15]的方法，采用1H核磁共振譜圖對(duì)BA-PS的取代度進(jìn)行計(jì)算。

(1)核磁共振氫譜(1H nuclear magnetic resonance，1H NMR)檢測(cè)

將一定量的樣品裝入核磁管并加入DMSO-d6使樣品充分溶解。檢測(cè)前進(jìn)行30 s超聲處理除去樣品中溶解氧對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

(2)取代度計(jì)算

取代度由氫譜圖中0.86處脂肪酸末端鏈上3個(gè)質(zhì)子峰面積與4.50～5.50淀粉葡萄糖單元中1號(hào)位氫和2、3、6號(hào)位羥基的質(zhì)子峰面積和之比計(jì)算而來。計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

式中：Isignal，甲基的3個(gè)質(zhì)子信號(hào)積分；IAGU，4.50～5.50的4個(gè)質(zhì)子的積分。

1.3.6 傅里葉紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)T-IR)測(cè)定

稱取2 mg完全干燥的樣品粉末，并加入一定量的溴化鉀混合碾磨，待其均勻無顆粒感后進(jìn)行壓片，制作好的溴化鉀片在4 000～500 cm-1進(jìn)行掃描測(cè)定。

1.3.7 X射線衍射(X-ray diffraction，XRD)測(cè)定

1.3.8 乳化性能檢測(cè)分析

1.3.8.1 淀粉Pickering乳液的制備

參照LEE等[16]的方法并做修改。稱取一定量的淀粉樣品(0.5 g淀粉/mL油)，制備油體積分?jǐn)?shù)為10%的O/W Pickering乳液。具體操作：將NS、PS、BA-PS-1、BA-PS-2和BA-PS-3分別分散在5 mmol/L，pH為7.0的磷酸鹽緩沖溶液中，超聲分散3 min后，向其中加入相應(yīng)量的玉米油，勻漿機(jī)18 000 r/min均質(zhì)120 s。所得乳液分別命名為NSE、PSE、BA-PS-1E、BA-PS-2E和BA-PS-3E。得到的新鮮乳液移取一部分于4 ℃靜置20 d，對(duì)其乳化性和乳化穩(wěn)定性進(jìn)行觀察和測(cè)定。

1.3.8.2 乳液粒度分布分析

采用Bettersize 2600激光粒度分布儀對(duì)制備的乳液進(jìn)行粒徑分布檢測(cè)。以蒸餾水為分散介質(zhì)，取少量乳液分散其中，達(dá)到適當(dāng)遮光率，適度超聲使乳液顆粒分散并保持相對(duì)穩(wěn)定。粒度表示為平均體積徑D[4,3]，并對(duì)其進(jìn)行分析。

1.3.8.3 乳液微觀形態(tài)觀察

采用Olympus BX 53光學(xué)顯微鏡觀察乳液的形態(tài)。將乳液以1∶5的體積比用磷酸鹽緩沖液稀釋，并取1滴于載玻片后，顯微鏡放大20倍進(jìn)行觀察拍攝。

前列腺癌根治手術(shù)，因?yàn)樾枰M(jìn)行膀胱頸和尿道的吻合，術(shù)后需要常規(guī)留置導(dǎo)尿管。尿管保留時(shí)間可由術(shù)者根據(jù)術(shù)中情況自行決定。目前，國內(nèi)的中心術(shù)后尿管保留時(shí)間多為2～3周，但國外許多中心行腹腔鏡前列腺癌根治手術(shù)后6～8 d即可拔除尿管，并未增加尿道吻合口并發(fā)癥[10]。

1.3.8.4 乳液表觀穩(wěn)定性分析

制備得到的乳液，裝入玻璃血清瓶中密封，防止水分蒸發(fā)。4 ℃放置20 d后對(duì)乳液狀態(tài)進(jìn)行觀察拍照。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

每組試驗(yàn)重復(fù)3次，采用Origin 8及SPSS 22等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 多孔淀粉的孔結(jié)構(gòu)表征

2.1.1 多孔淀粉SEM顆粒形態(tài)分析

不同放大倍數(shù)下的NS和PS的SEM結(jié)果顯示如圖1所示：NS的顆粒形態(tài)呈不規(guī)則的多邊體或球形，顆粒表面較為平滑，且無肉眼可見的孔結(jié)構(gòu)(圖1-a、圖1-b)；PS顆粒呈現(xiàn)出較多孔徑均勻且延伸到顆粒內(nèi)部的孔洞(圖1-c、圖1-d)，整個(gè)淀粉顆粒呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)。這是由于在酶解過程中，外切型酶先作用于淀粉顆粒，對(duì)顆粒非還原性末端的α-1,4和α-1,6等糖苷鍵開始水解，使顆粒表面的無定形區(qū)被水解出細(xì)小的孔，然后內(nèi)切型酶進(jìn)入小孔內(nèi)隨機(jī)對(duì)淀粉的α-1,4糖苷鍵進(jìn)行水解，為外切型酶提供更多新的水解位點(diǎn)，2種酶通過這種協(xié)同作用，使淀粉顆粒最終被水解成大量隨機(jī)分布的孔洞結(jié)構(gòu)[13,17]。這種孔結(jié)構(gòu)可為客體分子暴露出更多的羥基位點(diǎn)來與其接觸并反應(yīng)。

a-NS×2 000；b-NS×5 000；c-PS×2 000；d-PS×5 000

2.1.2 多孔淀粉N2-吸附/脫附分析

NS與PS的N2-吸脫附分析結(jié)果如圖2所示，NS平均孔徑為5.39 nm，利用BET模型計(jì)算出NS的比表面積為1.57 m2/g，這是由于在檢測(cè)時(shí)淀粉顆粒間的堆積和天然玉米淀粉本身存在一些細(xì)小的肉眼不可見的孔結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的；酶修飾后的PS平均孔徑增大到11.13 nm，比表面積增大到3.914 4 m2/g。

a-NS BET表面積圖；b-NS孔徑圖；c-PS BET表面積圖；d-PS孔徑圖

2.2 丁酸酐改性多孔淀粉的結(jié)構(gòu)表征

2.2.1 丁酸酐改性多孔淀粉的取代度

淀粉葡萄糖殘基中2、3和6號(hào)位碳原子上的羥基最容易作為活性位點(diǎn)與客體分子發(fā)生反應(yīng)[18]，使淀粉改性。但天然玉米淀粉顆粒較為完整，暴露出能參與反應(yīng)的羥基數(shù)量有限，而PS在酶改性過程中淀粉顆粒比表面積增大，顆粒內(nèi)部被酶水解產(chǎn)生更多的羥基結(jié)構(gòu)，這使得主體與客體分子的碰撞率增大、反應(yīng)位點(diǎn)增多，提高了客體分子的利用度和整體的反應(yīng)效率。LI等[19]發(fā)現(xiàn)，在相同條件下制備的OSA改性酶解PS的取代度高于OSA改性天然淀粉。BA-PS的取代度根據(jù)樣品1H NMR譜圖進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表1所示。隨著反應(yīng)體系中淀粉葡萄糖單元的羥基(—OH)與丁酸酐水解后游離羧基(—COOH)的摩爾比增大，BA與PS的分子碰撞率越高，丁酸酐改性淀粉的取代度逐漸增大。

表1 BA-PS的取代度

2.2.21H NMR分析

不同樣品的1H NMR譜圖如圖3所示。與NS、PS相比，酯化改性過程中丁酸酐的引入使得BA-PS的質(zhì)子共振圖譜中出現(xiàn)了BA的信號(hào)峰。酯化后BA-PS結(jié)構(gòu)中脂肪酸酰基鏈末端甲基的3個(gè)質(zhì)子(H-9)信號(hào)約為0.86處；羰基旁邊的第2個(gè)亞甲基的2個(gè)質(zhì)子(H-8)信號(hào)為1.48處；羰基旁邊緊挨的第1個(gè)亞甲基的2個(gè)質(zhì)子(H-7)信號(hào)為2.20處[15]。H-9、H-8和H-7處的信號(hào)強(qiáng)度隨反應(yīng)體系中—COOH與—OH摩爾比增加而增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的取代度逐漸增大。隨著酯化反應(yīng)的發(fā)生，BA質(zhì)子共振譜圖(圖3-a)中12.00處羧基(—COOH)上的質(zhì)子信號(hào)消失，這是由于在酯化過程中丁酸酐羧基與淀粉中羥基反應(yīng)形成—COOR[20]，該處信號(hào)消失也表明在反應(yīng)結(jié)束后殘留的BA已完全除去。

a-BA的1H NMR譜圖；b-NS、PS和BA-PS的1H NMR譜圖

2.2.3 SEM形態(tài)結(jié)構(gòu)分析

不同改性程度的BA-PS的SEM如圖4所示。淀粉顆粒酯化改性后保留了PS原有的顆粒形態(tài)，但隨酯化反應(yīng)的成功發(fā)生，會(huì)造成PS顆粒輕微的腐蝕現(xiàn)象，且隨取代度的增加，BA-PS顆粒的腐蝕現(xiàn)象越嚴(yán)重。這與ZHANG等[21]用不同取代度OSA改性木薯淀粉研究中的觀察結(jié)果一致。但由于本研究在酯化前對(duì)NS進(jìn)行了多孔化處理，使本身只與淀粉表面接觸的客體分子進(jìn)入孔隙內(nèi)部，增加了對(duì)淀粉顆粒的腐蝕程度。水相堿催化法制備的丁酸酐改性多孔淀粉保留了PS原有的多孔結(jié)構(gòu)，在作為治療結(jié)腸癌藥物遞送載體的應(yīng)用中具有很好的潛力。

a-BA-PS-1；b-BA-PS-2；c-BA-PS-3

2.2.4 FT-IR分析

圖5 NS、PS及BA-PS的FT-IR圖

2.2.5 XRD分析

酶改性和酯化改性對(duì)天然淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響如圖6所示。NS的X射線衍射圖中15°、17°、18°和23°處存在較強(qiáng)的衍射峰，表明天然玉米淀粉屬于A型結(jié)晶。PS、BA-PS的X射線衍射圖譜與NS表現(xiàn)出相同的信號(hào)衍射，表明酶改性和酯化改性都不會(huì)改變和破壞NS原有的結(jié)晶形態(tài)。這是由于這2種反應(yīng)只發(fā)生在淀粉葡萄糖結(jié)構(gòu)的非還原性末端，所以會(huì)使淀粉顆粒原有的結(jié)晶度有所降低，但晶型不被破壞。

2.2.6 乳液粒度分布

粒徑分布分析是檢測(cè)乳液穩(wěn)定性的重要工具，從動(dòng)力學(xué)的角度分析，在聚集速度相同的情況下，液滴尺寸越小，乳液分層所需要的時(shí)間越長[24]。圖7為不同乳劑制備的Pickering乳液靜置20 d后的粒徑分布結(jié)果。PS顆粒的平均粒徑主要分布在(13.47±0.01) μm(圖7)，NS乳化性差，制備的乳液均勻效果不好，乳液粒徑檢測(cè)呈三峰分布，第二峰與PS顆粒的峰重合，為游離的淀粉顆粒所分布的峰，第三峰為未被乳化的油滴的粒徑分布。PSE的粒徑分布為單峰分布，D[4,3]為(29.69±0.12) μm，且液滴尺寸較為均勻。3種不同改性程度的BA-PS制備的乳液平均體積徑D[4,3]分別為(24.18±0.17)、(16.58±0.04)和(12.42±0.01) μm。與PS和NS相比，丁酸的引入可使淀粉顆粒制備出液滴尺寸較小的乳液，且隨取代度的增加液滴尺寸逐漸減小。這是由于丁酸酐的疏水結(jié)構(gòu)賦予淀粉顆粒一定的疏水性，使其在制備乳液時(shí)對(duì)油水界面的作用力增強(qiáng)，乳化性能增強(qiáng)。

圖7 不同乳劑制備的乳液粒徑圖

2.2.7 乳液顯微鏡觀察

不同乳劑制備的乳液靜置20 d后的微觀形態(tài)如圖8所示。玉米原淀粉制備的乳液NSE(圖8-a)在觀察過程中，由于未蓋蓋玻片，且NS的乳化能力差，液滴伴隨著分子運(yùn)動(dòng)，油相與水相分層，較大顆粒的油滴通過分子間作用力在液滴上層聚集，液滴邊緣也可觀察到少量聚集的油滴，這也是粒徑檢測(cè)中NSE出現(xiàn)三峰的原因。多孔淀粉制備的乳液PSE如圖8-b所示，在觀察過程中會(huì)出現(xiàn)和NS相同的油滴聚集現(xiàn)象，但與NS不同的是，PSE中存在少部分被乳化后分布在淀粉顆粒間的油滴，這是由于在酶改性過程中，NS顆粒中一部分無定型區(qū)的葡萄糖單元被水解，淀粉分子質(zhì)量降低，乳化性能提升。LIU等[25]曾使用α-淀粉酶對(duì)OSA改性蠟質(zhì)玉米淀粉進(jìn)行水解來探究淀粉顆粒分子質(zhì)量對(duì)其乳化性能的影響，發(fā)現(xiàn)摩爾質(zhì)量降低后乳液的乳化性和乳化穩(wěn)定性均有所提高。不同丁酸酐改性多孔淀粉制備的乳液如圖8-c、圖8-d、圖8-e所示，BA-PS的乳化能力要明顯優(yōu)于PS和NS，油滴顆粒均勻分散，觀察過程中液滴無分層和油滴聚集現(xiàn)象，且隨取代度的增加，液滴尺寸逐漸減小，乳化效果越好。這是由于丁酸的引入使BA-PS在油水界面的雙重潤濕性增強(qiáng)，隨改性程度增大，BA-PS在油水界面的可作用位點(diǎn)增加，且作用力增強(qiáng)，乳液高速剪切過程中淀粉充分填充于兩相之間，使其形成顆粒小且穩(wěn)定的乳液體系[26]。

a-NSE；b-PSE；c-BA-PS-1E；d-BA-PS-2E；e-BA-PS-3E

2.2.8 乳液表觀穩(wěn)定性分析

不同乳劑制備的乳液表觀穩(wěn)定性分析如圖9所示。不同乳劑制備的乳液靜置20 d后，均出現(xiàn)了不同程度的分層現(xiàn)象，圖中NSE結(jié)果表明，NS基本無乳化能力，靜置后油相與水相完全分離。PS表現(xiàn)出一定的乳化能力，但其對(duì)油水兩相的作用力較弱，使部分油滴裸露在淀粉顆粒外，造成最上層油滴的聚集。相比之下，BA-PS制備的乳液均表現(xiàn)出了較好的乳化性和乳化穩(wěn)定性，且隨取代度的增大，乳化層高度逐漸增大，乳化能力增強(qiáng)，BA-PS-3E靜置后乳化層底部有清水析出，并且可推測(cè)出隨著靜置時(shí)間的延長，下層析出的水相體積逐漸增大直至不變，這是由于在乳液制備過程中BA-PS-3的疏水改性程度足以使其充分填充于油滴分子之間，之后在靜電相互作用力下，使淀粉顆粒和液滴之間形成緊密的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將多余的水相擠出，該過程可以更好地形成液滴聚合網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)乳液的穩(wěn)定性[27]。

圖9 乳液貯存貯存20 d乳化穩(wěn)定性分析表觀圖

3 結(jié)論

雙酶法制備的PS顆粒在不破壞NS結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，賦予顆粒貫穿內(nèi)部的孔洞結(jié)構(gòu)，為酯化改性暴露出更多的接觸位點(diǎn)，提高了反應(yīng)率，且在一定程度上提升了酯化反應(yīng)的取代度。酯化改性得到的BA-PS在保留PS多孔形態(tài)的基礎(chǔ)上，顆粒發(fā)生一定程度的腐蝕，且隨取代度增加而加深。乳化性能檢測(cè)結(jié)果中，NS不具有乳化能力，酶改性使PS可對(duì)極少部分油滴顆粒發(fā)生乳化，NSE、PSE靜置20 d后上層均有大量油滴析出，乳化效果差；而丁酸酐的疏水改性使PS的乳化性能顯著提升，隨取代度的增大，BA-PS的乳化能力逐漸增強(qiáng)，制備的Pickering乳液液滴尺寸逐漸減小，且不同改性程度的BA-PS穩(wěn)定的乳液在20 d內(nèi)均表現(xiàn)出較好的貯存穩(wěn)定性。本研究制備的BA-PS保留了PS的多孔結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步作為載體進(jìn)行活性物質(zhì)吸附遞送的相關(guān)研究；且以BA-PS為穩(wěn)定劑制備的Pickering乳液表現(xiàn)出較好的乳化性和乳化穩(wěn)定性，該乳液可進(jìn)一步在藥物包埋和靶向釋放等方面進(jìn)行深入研究，在食品和醫(yī)藥等行業(yè)中均有很好的應(yīng)用前景。