本发明专利技术属于Pickering乳化剂制备技术领域，公开了一种基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂及其制备方法与应用。本发明专利技术通过壳聚糖的修饰可以调节虫胶纳米颗粒的表面湿润性，提高了虫胶纳米颗粒稳定油水界面的能力，从而增强虫胶纳米颗粒稳定Pickering乳液的能力。本发明专利技术提供的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的工艺简单，原料安全，可以作为界面稳定剂稳定Pickering乳液，在食品、化学工业等具有推广使用的前景。化学工业等具有推广使用的前景。化学工业等具有推广使用的前景。
【技术实现步骤摘要】
一种基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂及其制备与应用
[0001]本专利技术属于Pickering乳化剂制备
，特别涉及一种基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]乳液是由两种不混溶的液体组成的系统，其中一种液体分散在另一种液体中。由于两个不混溶相之间的高表面能，乳液体系通常被认为是热力学不稳定的，因此乳液的形成通常需要在表面活性剂或稳定剂(如化学表面活性剂或固体颗粒)的存在下进行。在这两者中，固体颗粒稳定的乳液(即Pickering乳液)由于与常规表面活性剂相比，具有毒性小、成本低、回收简单等优点，近年来已成为众多研究人员的选择。固体颗粒(即Pickering乳化剂)的部分湿润特性使其在两种不混溶液体的界面上不可逆吸附，使其稳定的乳液具有相当高的抗变形能力。显然，Pickering乳化剂的理性设计对Pickering乳液的构建至关重要。
[0003]虫胶是一种由寄生在印度、缅甸、泰国和中国南部的某些树木上的昆虫Laccifer lacca分泌的树脂物质精制而成的天然聚合物，已被美国食品和药物管理局(FDA)赋予普遍认为安全(GRAS)的标签，因此，虫胶在食品药品领域得到了广泛的应用。借助虫胶在不同溶液中具有明显不同的溶解度，可以通过调整溶液使虫胶从溶解状态转变成不溶状态，从而获得虫胶纳米颗粒。虫胶本身具有两亲性分子结构，具有一定的稳定油水界面形成乳液的潜力，但是，由于虫胶疏水性极强，虫胶纳米颗粒本身难以稳定油水界面形成乳液。因此，要使虫胶纳米颗粒可以被顺利用作Pickering乳化剂，需要对虫胶纳米颗粒的表面湿润性进行操控以增强其稳定油水界面的能力。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，通过壳聚糖表面改性的方式调节虫胶纳米颗粒的表面湿润性，增强虫胶纳米颗粒稳定乳液的能力，提供一种基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的制备方法。
[0005]本专利技术在一目的在于提供上述方法制备得到的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂。
[0006]本专利技术另一目的在于提供上述基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的应用。
[0007]本专利技术的目的通过下述方案实现：
[0008]一种基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0009](1)将虫胶溶于无水乙醇，搅拌均匀形成虫胶乙醇溶液，然后将虫胶乙醇溶液滴入处于搅拌状态的水中，再通过旋转蒸发去除乙醇，获得虫胶纳米颗粒分散液；
[0010](2)将壳聚糖溶解于醋酸溶液，形成壳聚糖溶液；
[0011](3)将步骤(1)制得的虫胶纳米颗粒分散液加至处于搅拌下的步骤(2)中的壳聚糖溶液中，持续搅拌形成壳聚糖改性的虫胶纳米颗粒分散液，然后经冷冻干燥获得干燥后的壳聚糖改性的虫胶纳米颗粒，即为基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂。
[0012]所述步骤(1)中虫胶乙醇溶液的浓度为5mg/mL～35mg/mL，优选为35mg/mL。
[0013]步骤(1)所述中的虫胶乙醇溶液滴入速率为0.3mL/min～0.6mL/min，优选为0.45mL/min。
[0014]步骤(1)中所述水的用量满足：每含700mg虫胶的虫胶乙醇溶液对应加入至75～200mL的处于搅拌状态的水中，优选为100mL。
[0015]步骤(1)中所述水的搅拌速度为500rpm～700rpm，优选为600rpm。
[0016]步骤(2)所述壳聚糖的分子量为30kDa～150kDa，优选的，壳聚糖的分子量为30kDa的壳聚糖。
[0017]步骤(2)中所述的醋酸溶液指浓度为0.1mol/L～0.3mol/L的醋酸水溶液，优选为0.1mol/L的醋酸水溶液。
[0018]步骤(2)中壳聚糖溶液的质量浓度为0.5％～1.5％，优选为1％(g/mL)。
[0019]步骤(3)中虫胶纳米颗粒分散液与壳聚糖溶液的用量满足：壳聚糖干重占虫胶纳米颗粒干重的百分比为5％～150％，优选为5％～60％，更优选为20％。
[0020]步骤(3)中的搅拌速度为600rpm～1000rpm，优选为1000rpm；步骤(3)中持续搅拌的时间为20min～40min，优选为30min。
[0021]步骤(3)中冷冻干燥的温度为
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60℃～
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80℃，优选为
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80℃；冷冻干燥的时间为18h～30h，优选为24h。
[0022]一种由上述方法制备得到的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂。
[0023]上述的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂在制备Pickering乳液中的应用。
[0024]所述的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂在制备Pickering乳液中的应用，具体包括以下步骤：
[0025]基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂分散于醋酸水溶液中形成分散液，然后将分散液与油脂进行剪切混合，得到Pickering乳液。
[0026]所述的的醋酸水溶液优选为浓度为0.1mol/L～0.3mol/L的醋酸水溶液。
[0027]所述的Pickering乳化剂在分散液中保证以纳米颗粒存在的虫胶的浓度为4.0mg/mL～6.0mg/mL，优选为5.0mg/mL；所述的分散液和油脂的用量满足油脂的体积占分散液和油脂体积之和的10～30％，优选为30％。
[0028]所述的剪切速度为10000rpm～15000rpm，剪切时间为1min～3min。最优选的剪切速度为12000rpm，剪切时间为2min。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030]由于虫胶优异的自组装特性，本专利技术选用反溶剂沉淀法，该方法绿色、环保、能耗低，是一种理想的制备虫胶纳米颗粒的方法。通过壳聚糖的修饰可以调节虫胶纳米颗粒的表面湿润性，提高了虫胶纳米颗粒稳定油水界面的能力，从而增强虫胶纳米颗粒稳定Pickering乳液的能力。
[0031]本专利技术提供的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的工艺简单，原料
安全，可以作为界面稳定剂稳定Pickering乳液，在食品、化学工业等具有推广使用的前景。
[0032]目前尚未发现虫胶纳米颗粒用于稳定Pickering乳液的研究，本专利技术为基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的开发提供理论依据。
附图说明
[0033]图1为对比例和实施例1
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5中制得的(A)未改性虫胶纳米颗粒和(B
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F)壳聚糖改性的虫胶纳米颗粒的扫描电镜图。
[0034]图2为对比例和实施例1
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5中制得的未改性虫胶纳米颗粒和壳聚糖改性的虫胶纳米颗粒的红外光谱图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将虫胶溶于无水乙醇，搅拌均匀形成虫胶乙醇溶液，然后将虫胶乙醇溶液滴入处于搅拌状态的水中，再通过旋转蒸发去除乙醇，获得虫胶纳米颗粒分散液；(2)将壳聚糖溶解于醋酸溶液，形成壳聚糖溶液；(3)将步骤(1)制得的虫胶纳米颗粒分散液加至处于搅拌下的步骤(2)中的壳聚糖溶液中，持续搅拌形成壳聚糖改性的虫胶纳米颗粒分散液，然后经冷冻干燥获得干燥后的壳聚糖改性的虫胶纳米颗粒，即为基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂。2.根据权利要求1所述的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中虫胶乙醇溶液的浓度为5mg/mL～35mg/mL；步骤(1)中所述水的用量满足：每含700mg虫胶的虫胶乙醇溶液对应加入至75mL～200mL的处于搅拌状态的水中。3.根据权利要求1所述的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述壳聚糖的分子量为30kDa～150kDa。4.根据权利要求1所述的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的醋酸溶液指浓度为0.1mol/L～0.3mol/L的醋酸水溶液；步骤(2)中壳聚糖溶液的浓度为0.5％～1.5％，浓度单位为g/mL。5.根据权利要求1所述的基于虫胶纳米颗粒和壳聚糖的Pickering乳化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中虫胶纳米颗...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，袁毅，张援，李琳，张霞，郭奇泳，郑青松，
申请(专利权)人：广东省体育科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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