茶皂苷油水界面组装行为及其稳定的风味乳液、油粉及油胶构建

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1、硕士学位论文茶皂苷油水界面组装行为及其稳定的风味乳液、油粉及油胶构建作者姓名杨丹霞学科专业食品科学与工程指导教师杨晓泉所在学院食品科学与工程学院论文提交日期2018年4月Fabricationofflavoremulsion,oilpowderandoleogelbasedontheself-assemblybehaviorofnaturalteasaponinatoil-waterinterfaceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate

2、：YangDanxiaSupervisor：Prof.YangXiaoquanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TS201.1学校代号：10561学号：201520120883茶皂苷油水界面组装行为及其稳定的风味乳液、油粉及油胶构建华南理工大学硕士学位论文作者姓名：杨丹霞指导教师姓名、职称：杨晓泉教授申请学位级别：工学硕士专业名称：食品科学与工程研究方向：油脂结构化论文提交日期：2018年04月20日论文答辩日期：2018年06月06

3、日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：刘国琴委员：杨晓泉李理王金梅尹寿伟摘要随着人们对全天然（All-Natural）成分和清洁标签（Cleanlabel）的日益追求，促使寻求天然乳化稳定剂成为一种必要的需求。茶油副产物茶皂苷是双亲性小分子，能快速吸附到油-水界面，降低表面张力，而表现出良好的表面活性。本研究首次发现茶皂苷（Teasaponin，TS）在油-水界面的诱导下发生纤维化自组装形成界面网络膜，以此构建了油-水界面自组装微结构体系（乳液、油粉和油胶）并对其性质进

4、行了系统的表征，探究皂苷的界面自组装行为和其构建的乳液、油粉和油胶体系，以及风味控释之间的构效关系，为开发新型食品、化妆品和医药产品提供了理论指导和技术支撑。本论文的主要研究结果如下：（1）利用各种天然皂苷小分子结构差异性，探讨了茶皂苷（TS）、皂皮皂苷（QS）、甘草酸苷（GA）和甜菊糖苷（STE）四种天然皂苷小分子在油水界面的自组装行为及其构建的乳液体系，以及对比合成表面活性剂十二烷基酸钠（SDS）的效果。研究发现，双亲性小分子茶皂苷（TS）具有与商业化皂皮皂苷（QS）可媲美的油-水界面自组装行为，

5、在油-水界面的诱导下形成纤维化界面网络膜；通过油-水界面吸附动力学行为分析证实茶皂苷相较于其他天然皂（GA和STE）和SDS呈现出显著低的油-水界面临界聚集浓度（CAC）和高的界面扩散系数，能有效地降低界面张力，强化乳液的稳定性。茶皂苷在油-水界面诱导下的界面组装形成的界面网络膜起到屏障作用，显著地降低了风味物质的（低的V0和Cmax）释放。（2）利用茶皂苷油-水界面诱导的组装特性，通过简单的一锅（One-pot）超声法制备富含植物甾醇的风味乳液及油粉。研究发现，随着风味油和TS含量的增加，尤其是薄荷

6、油和橙油，形成的乳滴小（<420nm），甾醇的包封率更高（分别高达88.03%和92.06%）。相比其他5种传统商业乳化剂（辛烯基琥珀酸淀粉钠、酪蛋白酸钠、皂皮皂苷、TW80和卵磷脂），茶皂苷乳液粒径具有良好的单分散性，高甾醇包封率以及良好的稳定性。以一锅法制备的乳液为模板，通过喷雾干燥制备了风味粉末颗粒，茶皂苷油粉具有良好的流动性（休止角<40°）、分散性和溶解性。通过GC-MS对不同乳化剂获得风味油粉挥发物分析证实茶皂苷对风味挥发物具有良好的包封效果，可作为活性成分和风味物质的良好输送载体应用于食

7、品、化妆品等领域。（3）利用疏水性不同的植物油，探讨了不同疏水油相对茶皂苷高内相乳液胶微观结构、流变特性和稳定性的影响，并以此为模板构建结构可控性超高油相透明油凝胶（油I含量高达95%）。研究发现，茶皂苷乳液胶具有3D网络状微观结构，具有完全的触变恢复性。当以大豆油为疏水油相时，茶皂苷具有更低的油-水界面表面张力，形成乳滴粒度更小（6.5μm），3D微观网络结构也更加致密，进而表现出更高的机械强度和热稳定性。基于茶皂苷的界面组装行为，以其高内相乳液为模板通过热风干燥获得了高的机5械强度（Gʹ可达10P

8、a）和良好冷冻稳定性的油凝胶。因此，通过改变疏水油相，有效地改善高内相乳液胶和油胶的机械性能和微观结构，提高乳液胶的热稳定性和油胶的冷冻稳定性，拓展其在食品、化妆品等领域内的应用前景。关键词：茶皂苷；油-水界面自组装；构建；乳液；油粉/胶IIAbstractWiththeincreasingpursuitoftheall-naturalcomponentsandcleanlabel,itisnecessarytoseeknaturalemulsifier