高、低酰基结冷胶的乳化活性及稳定性（二）

2 结果与分析

2.1 HA、LA、GA对乳液粒径的影响

分别利用HA、LA、GA3种乳化剂，超声制备不同浓度的O/W乳液，研究乳化剂种类和乳化剂浓度对平均粒径和粒径分布的影响，结果如图1所示。从微观图来看，在乳化剂的浓度较低时乳液颗粒较大且有絮凝现象，这是因为乳化剂含量低，不足以完全覆盖油滴表面，因此部分胶体分子同时附着在多个粒子上，颗粒表面发生桥联絮凝。随着乳化剂浓度增大，HA和GA乳液颗粒变小且分散均匀。LA乳液颗粒虽然变小，但相对于HA和GA来讲还是偏大，并且部分区域出现絮凝现象。从图1a、b、c可见，随着乳化剂的浓度增大，平均粒径逐渐变小，当HA和GA的质量分数达到0.175%和15%时，平均粒径达到最小值，说明该浓度为最适浓度。这是由于在此浓度下，存在足够的胶体分子，使油滴基本上被胶体全部覆盖且胶体使空间稳定，阻碍颗粒聚集；另外结冷胶在最佳浓度下，在水相中形成较为稳定的三维网络结构导致乳液中颗粒较小或不产生絮凝反应。一旦乳化剂浓度超过最适浓度，HA和GA乳液颗粒的粒径反而会变大，这是因为油滴的吸附量达到了饱和，过量的HA和GA会导致部分油滴发生聚集。而LA乳液的平均粒径一直随着浓度的增加而减小，但是相比于HA和GA，其整体的平均粒径都是偏大的，一方面由于LA酰基含量低，相对分子质量较小，黏度也较低，无法制得较为稳定的乳液；另一方面，缺少亲油基团（乙酰基）导致乳化性能差。从图1d、e、f可见，随着浓度的增加，图谱峰宽度变窄，粒径变小。与平均粒径一样，HA和GA存在一个峰值，在最适浓度下，图谱峰宽度最窄。这说明低添加量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对乳液电位的影响

Zeta电位主要是用来表征体系的带电情况。带电量情况可通过影响分子间的静电斥力来影响乳液体系的稳定性。Henry方程描述了在施加电场下，Zeta电位与带电粒子电泳迁移率U_E间的关系：

式中：ζ—体系ζ-电位，mＶ；η—分散体系黏度，Pa·s；ε—分散体系介电常数；f（ka）—Henry函数。乳液电位绝对值越大，颗粒之间的静电相互作用则越强，乳液稳定性较好，这与张芬芬等发现结果一致。如图2所示，LA的电位值在-40mＶ至-25mＶ之间，HA的电位值在-60mＶ至-50mＶ之间，GA的电位值在-49mＶ至-43mＶ之间。从整体来看，LA乳液的电位绝对值一直较低，呈现不稳定状态。由于LA酰基含量较低，相对分子质量小，体系黏度低，无法有效阻止乳液颗粒因相互碰撞而聚集，静电斥力小，导致ζ-电位绝对值较低。

随着浓度的增加，GA和LA乳液静电相互作用变强，乳液颗粒间静电斥力变大，电位绝对值变大。HA和油滴表面发生作用，其带有的大量电荷有助于颗粒之间形成静电排斥作用，形成带电稳定层，从而降低范德华力，抑制脂滴的聚集，增强乳液的稳定性。且随着浓度的增加，HA乳液电位绝对值先上升后下降，这与HA乳液不同浓度粒径变化规律相一致。从图2a中可以看出HA乳液电位绝对值达到最大时其质量分数为0.175%，此浓度下HA乳液最为稳定。

2.3 HA、LA、GA对界面张力的影响

乳液体系的界面特性是乳化剂的乳化能力的重要标准之一。因此测量了不同浓度的HA、LA、GA乳液界面张力，测量结果如图3所示。对于这3种胶体来讲，乳液的界面张力都是随着胶体浓度的增大而变小。这是因为吸附在油滴界面上的亲水胶体乳化剂能够包裹油滴形成吸附层，从而降低体系的界面张力，扩大乳液液滴的表面积，产生界面张力梯度以减少乳液颗粒的聚集。但是不同乳化剂降低界面张力的能力有明显的差异，HA和GA的界面张力（约49mN/m）在浓度较高的条件下较为接近。另一方面，在乳化剂浓度较高时，LA乳液的界面张力依旧很高（约52mN/m），说明LA对降低界面张力的效果较差。有文献报道，比起蛋白质类乳化剂，多糖在降低乳液的界面张力方面效果较差，因为多糖无法防止非极性基团与水相的接触。

总而言之，通过测试表明，HA和GA具有相似的界面特性，在降低油水界面张力方面HA＞GA＞LA。

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