2.5 pH對PPP-NP穩(wěn)定Pickering乳液粒徑分布的影響

乳液在不同pH下的粒徑分布如圖5所示。大多數(shù)乳液呈現(xiàn)雙峰分布，但峰均不同。這可能是由于PPP-NP在油水界面上的重組和重排可能使液滴橋接，從而導(dǎo)致其呈雙峰分布。con與pH4.0的乳液的粒徑分布在較寬的范圍內(nèi)變化，而在中性及堿性條件下（pH7.0~8.0），乳液的液滴尺寸分布在小范圍內(nèi)相對均勻。乳液液滴粒徑分布范圍越窄、峰值越小表明乳液越穩(wěn)定；因此，堿性條件下制備的Pickering乳液相對穩(wěn)定。事實(shí)上，較多種類的蛋白質(zhì)在堿性條件下的熱變性和適度聚集均會(huì)導(dǎo)致其乳化性增強(qiáng)，包括乳清分離蛋白、卵白蛋白等。而且，雖然pH6.5乳液的粒徑分布比較窄，但其峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其余各組，與較大的液滴尺寸相對應(yīng)的乳液的峰面積可能是由于橋接機(jī)制形成的絮凝。因此可能導(dǎo)致pH6.5乳液的長期穩(wěn)定性低于堿性條件下制備的Pickering乳液。

2.6 pH對PPP-NP穩(wěn)定Pickering乳液表觀粘度的影響

如圖6所示，所有乳液的表觀粘度均隨著剪切速率的增加而下降，表現(xiàn)出剪切稀釋行為。在pH 4.0（低于pI）和6.5時(shí)，乳液的表觀粘度相似，表現(xiàn)出最高的粘度和剪切稀釋行為。這時(shí)由于乳液液滴的高度絮凝，乳液表現(xiàn)出最高的粘度和剪切稀化行為，這與文獻(xiàn)的分析結(jié)果一致。對于球狀蛋白質(zhì)包裹的油滴，當(dāng)pH接近吸附蛋白質(zhì)的pI時(shí)，油滴之間的靜電斥力降低，導(dǎo)致油滴聚集。與非絮凝乳液相比，絮凝乳液表現(xiàn)出更高的粘度和剪切稀化行為，因?yàn)榫奂w在其結(jié)構(gòu)中保留了一些連續(xù)相，這導(dǎo)致粘度增加。在施加的剪切作用下，絮凝結(jié)構(gòu)的破壞導(dǎo)致剪切變稀行為。然而，在高于pI的pH（pH7.0~8.0）下，乳液表現(xiàn)出明顯較低的粘度，表明液滴絮凝較低。油水界面處蛋白較高程度的聚集會(huì)增加乳液的表觀粘度。根據(jù)2.1的結(jié)果可得，堿性條件下形成的熱聚集體粒徑較小，界面處蛋白聚集程度較低，因此堿性條件下所制備的乳液表現(xiàn)出低粘度。

2.7 pH對PPP-NP穩(wěn)定Pickering乳液儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的影響

制備了不同pH下PPP-NP穩(wěn)定的水包油Pickering乳液，并在45℃下加速儲(chǔ)存28 d，每7 d進(jìn)行拍照記錄其視覺外觀的變化。乳液的視覺外觀監(jiān)測照片如圖7所示。con和pH4.0的乳液在加速儲(chǔ)藏7 d后發(fā)生分層和聚結(jié)等現(xiàn)象；pH6.5的乳液在第14 d時(shí)底部出現(xiàn)分層現(xiàn)象；pH7.0~8.0的乳液在儲(chǔ)藏28 d后仍保持良好的視覺外觀，未出現(xiàn)相分離、聚結(jié)等現(xiàn)象，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中均保持均勻穩(wěn)定。這些現(xiàn)象直觀地表明PPP-NP具有良好的乳化能力，且制備出的乳液具有較好的穩(wěn)定性，這可能與蛋白聚集體表面疏水性提高，從而有效降低其在油水界面上吸附所需的能量。

粒徑和Zeta-電位是用于評估乳液體系穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。在45℃下儲(chǔ)存4周，在制備出后立即測量液滴大小和Zeta-電位，在為期4周的儲(chǔ)存期間每7 d測量一次。d4,3用于評估乳液的粒徑，發(fā)現(xiàn)其隨pH而變化。如表2所示，第0 d時(shí)，pH7.0~8.0的乳液粒徑為納米級；con、pH4.0、pH6.5的乳液粒徑則為微米級。較小的粒徑會(huì)形成更穩(wěn)定的乳液，表明pH7.0~8.0乳液的長期穩(wěn)定性可能優(yōu)于其他組。

由圖1A可知，在pH8.0時(shí)的PPP-NP粒徑明顯小于其他pH條件下的，因此更容易吸附到油水界面上降低界面張力值，從而擁有更優(yōu)異的乳化性能，這與Lee等獲得的結(jié)果相似。Gao等也報(bào)道了SPI穩(wěn)定的乳液在堿性pH下穩(wěn)定性更好。當(dāng)儲(chǔ)藏第7 d時(shí)，con和pH4.0乳液粒徑顯著增加，說明其穩(wěn)定性差，這與圖7的外觀圖的表現(xiàn)一致。

pH4.0的乳液穩(wěn)定性差的原因是蛋白質(zhì)之間的靜電排斥不足以克服吸引相互作用，導(dǎo)致顆粒聚集從而粒徑增加。PPP-NP穩(wěn)定的乳液在酸性條件下的d4,3隨著貯藏天數(shù)的延長而逐漸增加，但隨著pH的升高，d4,3的增長速度逐漸減慢；當(dāng)pH大于等于7.0時(shí)，其乳液粒徑未發(fā)生顯著性增加，說明乳液在堿性條件下保持穩(wěn)定。可以得出結(jié)論，PPP-NP穩(wěn)定的Pickering乳液的穩(wěn)定性隨著水相從酸性變?yōu)閴A性而增加，這可能是由于pH對PPP吸附的影響。

還監(jiān)測了不同pH條件下乳液液滴的Zeta-電位值。如表3所示，在第0 d時(shí)，隨著pH從4.0變化到8.0，Zeta-電位值從正值（37.90±0.69）變?yōu)樨?fù)值（-44.83±1.84）。這種趨勢可歸因于PPP的pI出現(xiàn)在5.5左右，且Zeta-電位的絕對值隨著pH從6.5增加到8.0而顯著增加，這是由于高于蛋白質(zhì)的pI時(shí)的靜電排斥從而抑制液滴的絮凝。除pH7.0~8.0外，其他樣品的Zeta-電位的絕對值隨著儲(chǔ)藏天數(shù)的延長而顯著降低，同表2的粒徑監(jiān)測變化趨勢相似。綜上所述，pH6.5下PPP-NP制備的乳液的初始穩(wěn)定性良好，但于14 d后出現(xiàn)分層，因此pH6.5更適應(yīng)于需要快速乳化的應(yīng)用情況，比如肉制品加工；而中性和堿性條件下的PPP-NP制備的乳液，通過靜電排斥機(jī)制可以較好的維持長期穩(wěn)定性，適合儲(chǔ)存型食品體系。