2.8 pH對PPP-NP穩(wěn)定Pickering乳液微觀結(jié)構(gòu)的影響

共聚焦激光掃描顯微鏡（Confocal laser scanning microscope，CLSM）常用于分析乳液的微觀結(jié)構(gòu)，它可以內(nèi)在地反映乳液顆粒的尺寸分布、分散性和穩(wěn)定性。不同pH下形成的PPP-NP穩(wěn)定的Pickering乳液如圖8所示。油滴被尼羅紅染色顯示綠色，因此綠色區(qū)域代表油滴。由于乳液液滴的粒徑較小，因此在CLSM下顯現(xiàn)出滿屏的綠色小點(diǎn)。

由圖8可知，當(dāng)儲藏14 d時(shí)，Con、pH4.0的乳液均出現(xiàn)大面積的油滴聚集，pH6.5的乳液出現(xiàn)局部小聚集，而pH7.0~8.0的乳液微觀結(jié)構(gòu)顯示其分布仍然均勻，無任何油滴聚集現(xiàn)象。當(dāng)儲藏28 d后，Con、pH4.0、pH6.5的乳液中聚集程度明顯加強(qiáng)，pH7.0的乳液也有較微弱的局部小聚集現(xiàn)象；而pH7.5與pH8.0的乳液仍保持良好的分布狀態(tài)，這與圖7的視覺直觀圖、表2粒徑監(jiān)測和表3電位監(jiān)測的結(jié)果保持一致。CLSM的結(jié)果再次證實(shí)PPP-NP穩(wěn)定的乳液酸性條件下的長期穩(wěn)定性較差，在中性和堿性條件下有著更好的乳液穩(wěn)定性。這一結(jié)果與He等的結(jié)果相似，其所制備的樣品同樣在堿性條件下穩(wěn)定性更高。

2.9 pH對PPP-NP穩(wěn)定Pickering的背散射光強(qiáng)度和TSI的影響

作為穩(wěn)定性研究的一部分，在45℃連續(xù)測量48 h的乳液光散射衍射。這些測量可用于評估乳液短期或長期穩(wěn)定性，并闡明不穩(wěn)定機(jī)制。圖9A顯示了在不同pH條件下PPP-NP穩(wěn)定的Pickering乳液ΔBS的演變。乳液穩(wěn)定性的定義表明，如果液滴的數(shù)量、尺寸分布和空間分布不隨時(shí)間變化，則乳液是穩(wěn)定的。而BS則可直觀反映乳化體系整體或局部的不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此，乳液越穩(wěn)定，觀察到的BS變化就越小。

由圖9A可知，con的ΔBS隨掃描時(shí)間的延長出現(xiàn)大尺度平行平移，說明類似光強(qiáng)對應(yīng)的液體體積在增加，結(jié)合視覺直觀圖，該乳液出現(xiàn)明顯的相分離，大液滴上升，小液滴殘留。pH4.0的底部（0~15 mm）曲線下移，這表明發(fā)生了明顯的聚結(jié)/絮凝現(xiàn)象，這與Cao等報(bào)道的pH4.0下界面蛋白橋接絮凝機(jī)制相吻合。pH6.5~8.0的ΔBS曲線基本保持不變，說明pH6.5~8.0的乳液穩(wěn)定性較好。

雖然BS可以直觀反映乳液體系的局部不穩(wěn)定現(xiàn)象，但無法量化比較多個(gè)樣品的不穩(wěn)定程度。因此乳液穩(wěn)定性也可以使用TSI值來表征。TSI可以表征多種不穩(wěn)定現(xiàn)象對光強(qiáng)度變化的綜合影響，還可以比較出不同樣品間的穩(wěn)定性差異；TSI值越大，乳液體系越不穩(wěn)定。不同pH制備的PPP-NP穩(wěn)定的Pickering乳液的TSI如圖9B所示。所有樣品的TSI值均隨著掃描時(shí)間的增加而增大。從圖9B可以看出，乳液穩(wěn)定性結(jié)果為pH8.0>pH7.5>pH7.0>pH6.5>pH4.0>con。這與圖7的儲藏穩(wěn)定性直觀圖相一致。在瓶裝直觀圖中，肉眼僅方便觀察并記錄由乳液液滴上升引起的乳液分層，然而，在TSI測量中，TSI值不僅記錄了分層現(xiàn)象，而且還記錄了絮凝和聚結(jié)。絮凝和聚結(jié)被認(rèn)為是乳液穩(wěn)定性中影響因素的一部分。因此TSI值的變化能更全面、系統(tǒng)的表征乳狀液體系的穩(wěn)定性。

3.結(jié)論

在pH6.5條件下，PPP通過有序自組裝形成平均粒徑為112 nm、PDI低至0.19的納米粒子，顯著優(yōu)于其他pH條件的PPP-NP。場發(fā)射掃描電鏡實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了pH6.5下PPP-NP的均一形態(tài)和優(yōu)異分散性，表明pH6.5是調(diào)控PPP聚集行為的理想pH條件。界面張力實(shí)驗(yàn)表明，PPP-NP在200秒內(nèi)迅速降低油水界面張力至平衡值，這歸因于熱處理后疏水基團(tuán)的暴露及分子間β-折疊結(jié)構(gòu)的增加。

此類結(jié)構(gòu)特性增強(qiáng)了顆粒在界面的粘彈性膜形成能力，從而提升乳化效率。表觀粘度和乳液穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明，pH6.5制備的Pickering乳液在中短期內(nèi)具有顯著穩(wěn)定性優(yōu)勢，其表觀粘度最高，液滴粒徑分布集中，且在45℃加速儲存14 d后仍保持均勻。盡管中性/堿性條件（pH7.0~8.0）的乳液在長期儲存（28 d）中表現(xiàn)更優(yōu)（TSI值最低），但其較小的顆粒尺寸（0.28~0.43μm）可能需更高能量輸入以實(shí)現(xiàn)快速乳化。因此，pH6.5在加工效率與穩(wěn)定性之間取得了平衡，尤其適用于肉制品等需即時(shí)乳化的場景。綜上所述，pH6.5條件下制備的PPP-NP憑借均一的納米結(jié)構(gòu)、快速界面吸附及中短期穩(wěn)定性，為更優(yōu)異的食品乳化劑的開發(fā)提供了新思路，并為接下來設(shè)計(jì)一種更有效的活性物質(zhì)遞送系統(tǒng)提供了新的策略和理論基礎(chǔ)。