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探索泡沫粗化與表面流變學(xué)之間的關(guān)聯(lián)性疏水性蛋白——結(jié)論、致謝!

來源:上海謂載 瀏覽 1448 次 發(fā)布時間:2021-11-25

結(jié)論


在這項工作中,我們研究了由HFBII疏水蛋白、天然低分子量奎拉葉皂甙乳化劑制成的泡沫的穩(wěn)定性,并將其與由已知表面活性蛋白(如b-乳球蛋白和b-酪蛋白)制成的泡沫進行了比較。 所有泡沫的空氣體積分?jǐn)?shù)約為50%,低于緊密包裝,泡沫氣泡懸浮在生物聚合物溶液中,具有微弱的屈服應(yīng)力,足以在實驗期間抑制直徑小于200微米的氣泡的乳狀化。 這一實驗設(shè)計使我們能夠清楚地將氣泡聚結(jié)和乳脂化的影響與由于氣體擴散導(dǎo)致的氣泡歧化分開。 我們的結(jié)果表明,不同體系的歧化速率存在顯著差異,這反過來可能歸因于吸附層表面流變特性的差異。 為了研究它們,我們使用了大變形實驗,正如我們在這里推測的那樣,與文獻中通常報道的小變形平衡測量相比,大變形實驗更接近歧化過程中的真實條件。 然而,在這種情況下,表面流變參數(shù)應(yīng)僅用于類似條件下系統(tǒng)之間的差異比較,并且應(yīng)小心處理它們與各自平衡性質(zhì)的關(guān)系。 所有泡沫的空氣體積分?jǐn)?shù)約為50%,低于緊密包裝,泡沫氣泡懸浮在生物聚合物溶液中,具有微弱的屈服應(yīng)力,足以在實驗期間抑制直徑小于200微米的氣泡的乳狀化。這一實驗設(shè)計使我們能夠清楚地將氣泡聚結(jié)和乳脂化的影響與由于氣體擴散導(dǎo)致的氣泡歧化分開。我們的結(jié)果表明,不同體系的歧化速率存在顯著差異,這反過來可能歸因于吸附層表面流變特性的差異。為了研究它們,我們使用了大變形實驗,正如我們在這里推測的那樣,與文獻中通常報道的小變形平衡測量相比,大變形實驗更接近歧化過程中的真實條件。然而,在這種情況下,表面流變參數(shù)應(yīng)僅用于類似條件下系統(tǒng)之間的差異比較,并且應(yīng)小心處理它們與各自平衡性質(zhì)的關(guān)系。


然后,我們將這里研究的不同吸附層的表面性質(zhì)與在非常稀釋狀態(tài)下具有類似表面膨脹行為的等效2D聚合物網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)。 這種與等效2D聚合物的比較使我們能夠根據(jù)其“內(nèi)部”硬度來比較層的性質(zhì)。 這種比較表明,HFBII分子在界面層表現(xiàn)為比其他分子更硬的實體。


這種硬粒子行為進一步反映在高壓縮下的行為中,HFBII在高壓縮下形成微觀褶皺,并導(dǎo)致橢偏儀信號突然增加和噪聲,這很可能與褶皺的形成有關(guān)。 這種行為不同于其他蛋白質(zhì),它們可能被分子壓縮,甚至從表面分離,而不會產(chǎn)生微觀褶皺。 因此,HFBII的最大模量大大超過了所研究的其他表面活性劑,并且觀察到有效的膨脹硬化而不是膨脹軟化。 此外,HFBII層在膨脹變形和剪切變形下的粘性耗散較小。


當(dāng)將蛋白質(zhì)層剛度轉(zhuǎn)化為氣泡收縮的驅(qū)動力時,通過2Emax/gmax>5和有限的粘性耗散量預(yù)測,HFBII可以有效阻止歧化,這與正在研究的所有其他材料不同。 這一預(yù)測得到了氣泡緊密堆積下方空氣分?jǐn)?shù)下模型泡沫的氣泡尺寸演變的證實。 HFBII能夠在至少比參考材料大三個數(shù)量級的時間尺度上保持恒定的氣泡尺寸。


致謝


作者要感謝英國科爾沃思聯(lián)合利華研發(fā)部的安德魯·考克斯博士和荷蘭弗拉丁根聯(lián)合利華研發(fā)部的魯本·阿諾多夫博士,感謝他們進行了許多富有啟發(fā)性的討論和發(fā)表了許多評論。


工具書類


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