柚皮纳米纤维素基Pickering乳液稳定及其应用研究.pdfVIP

摘要

纳米纤维素比传统的界面稳定剂具有较大的安全健康优势。柚子皮中纤维素含量

约为50%，因此从农业废弃物柚子皮中提取纤维素具有一定的现实意义。本课题将柚

子皮纤维素制备纳米纤维素晶体（CNCs）和纳米纤维素丝（CNFs），并对制备的CNCs

和CNFs及其稳定的Pickering乳液（PE）性质进行研究，表征纳米纤维素-豌豆分离

蛋白（PPI）制备的高内相乳液（HIPEs），并探究HIPEs替代猪肉脂肪的潜力。主要

内容如下：

前处理柚子皮提取纤维素，通过酸水解和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）

氧化法将纤维素制备为CNCs和CNFs。使用FTIR、XRD、TEM、AFM、接触角测量

仪、TGA探讨了CNCs和CNFs的微观结构和理化性质。结果显示该纤维素为I型结

构，前处理去除了柚子皮中果胶、半纤维素、木质素等杂质成分，相对应特征官能团

全部消失。CNCs，长度349-519nm，直径22-48nm，为棒状结构，CNFs直径为10-

14nm，为网状结构。CNFs比CNCs具有更大的长径比。通过高速剪切法制备PE，

CNFs比CNCs表现出更强的储藏稳定性，更低的界面张力。较高浓度的CNFs和较

大的油相比例会具有更大的黏度、G和G。体外模拟消化表明PE具有包埋缓释番茄

红素的潜力。

通过不同含量CNFs与PPI构建HIPEs。使用界面张力仪、流变仪、CLSM、粒径

测量仪等表征了不同CNFs含量和不同PPI含量HIPEs。结果表明0.7%CNFs与0.4%

PPI制备的HIPEs可保持至少14天的稳定性，且含量更多CNFs和PPI的HIPEs具有

更低的界面张力，同时流变仪表面HIPEs具有更高的黏度、G和G。CLSM观察表明

PPI镶嵌于CNFs网络中从而将油滴包裹，得到稳定的HIPEs。

通过HIPEs替代猪肉脂肪，制备脂肪替代型熟制肉饼。被HIPEs替代后的肉饼具

有更高的蒸煮得率，保水保油性和体外蛋白消化率，且随着替代比例的增大而增大。

同时HIPEs降低了脂肪氧化程度，使得肉饼具有较高的L*、a*和b*值。CLSM显示

被替代的肉饼脂肪分布于蛋白中，蛋白质表现出蜂窝状结构，即乳液凝胶特征，说明

HIPEs的添加使得脂肪与肌原纤维蛋白的结合度降低。

关键词：柚子皮；纳米纤维素；Pickering乳液；高内相乳液；脂肪替代

ABSTRACT

Nanocellulosehasgreatersafetyandhealthadvantagesthantraditionalinterface

stabilizers.Thecontentofcelluloseinpomelopeelisabout50%,soitisofgreatsignificance

toextractcellulosefrompomelopeel.Inthisstudy,cellulosenanocrystals(CNCs)and

cellulosenanofibers(CNFs)werepreparedfrompomelopeelcellulose.Thepropertiesof

CNCsandCNFsandtheirstablePickeringemulsions(PE)werestudied.Thehighinternal

phaseemulsions(HIPEs)preparedbynanocellulose-peaproteinisolate(PPI)were

characterized,andthepotentialofHIPEstoreplaceporkfatwasexplored.Themaincontents

areasfollows:

Cellulosewasextractedfrompomelopeelbypretreatment,andcellulosewasprepared

intoCNCsand