2、结果与分析

2.1不同浓度麦胚LA对油水界面组成与结构的影响

麦胚LA浓度对油水界面特性的影响见图1。如图1a所示，随着麦胚LA浓度的增加，油水界面张力下降趋势明显，当麦胚LA浓度超过1.70×10-6mol/L时，油水界面处分子分布不稳定，无法测得稳定数据。

图1麦胚LA浓度对油水界面特性的影响

图1b是不同浓度麦胚LA对油水界面损耗因子（tanδ）即损耗角正切值的影响。tanδ越大，耗散能量的能力越强；由图可见，tanδ随麦胚LA浓度的增加而增加，当麦胚LA浓度为1.70×10-6mol/L，tanδ值达到最大。该变化趋势与界面张力变化趋势有一定的相似性，原因可能是，麦胚LA浓度具有两性特性，易富集在油水界面上。随着其浓度的增加，导致界面黏度增加，进而影响了因界面形变而耗散的能量。综上，为了能够观察到明显而准确的试验结果，在后续研究中选取麦胚LA的浓度为1.70×10-6mol/L。

2.2一价金属离子对油水界面组成与结构的影响

已有研究结果表明，电解质的加入能使溶液内部粒子之间的相互作用强于纯水。因此，在一定浓度范围内，电解质的加入会使油/水溶液界面张力增大。本研究就Na+、K+离子对油水界面组成与结构的影响进行了验证研究。如图2所示，Na+、K+对界面张力的影响相似，对麦胚LA界面张力的影响随其浓度的增加呈现先增加后降低的趋势，但高浓度时K+对油水界面张力的影响不及Na+显著（P＜0.05）。当离子浓度在1.0×10-9～1.0×10-6mol/L时，Na+、K+均可明显提高界面张力。当K+浓度高于1.0×10-5mol/L，麦胚LA的油水界面张力开始明显降低。原因可能是高浓度无机盐离子将影响麦胚LA在溶液界面上的聚集数量和稳定性。由于麦胚LA具有类似于分子表面活性剂的性质，可以紧密吸附界面上，从而降低界面张力。

图2 NaCl及KCl对麦胚LA浓度为1.7×10-6mol/L的油水界面张力的影响

此外，Na+、K+对麦胚LA界面流变性质的影响的结果（见图3）表明：在所研究的无机盐浓度范围内，Na+、K+对界面流变参数的影响规律较差，不稳定，原因在于NaCl和KCl作为中性无机盐可通过“盐溶”和“盐析”作用对溶液中的表面活性剂的界面溶解度产生影响。同时，Na+、K+表现出的界面惰性物质会阻止表面活性物质等在水中的溶解性，并且Na+、K+与水溶性酸离子结合后生成的酸式盐可占据界面，降低有效界面的面积。

图3 NaCl、KCl浓度对油水界面流变特性的影响

2.3二价金属离子对油水界面组成与结构的影响

二价金属子Ca2+、Mg2+对油水界面张力的影响见图4。由图可知，低浓度时，Ca2+对油水界面张力的影响较小；当Ca2+浓度达到1.00×10-4mol/L时，界面张力骤然增至18.3 mN/m；而Mg2+对界面张力的影响与Ca2+有相反的趋势，呈现低浓度促进，高浓度抑制的现象，该结果与于立军等的研究结果一致。原因在于在所试验温度的油水界面上，Ca2+和Mg2+形成不溶物的浓度明显不同，对油水界面张力产生影响的浓度范围也不同。

图4 CaCl2及MgCl2浓度对油水界面张力的影响

Ca2+、Mg2+对界面流变参数的影响见图5。由图5可知，Ca2+、Mg2+对界面流变参数的影响规律性较差，可能是由于同为二价阳离子的Ca2+、Mg2+易与磷酸盐缓冲溶液中磷酸根结合形成微溶于水的沉淀，造成界面流变参数变化不稳定。

与一价金属离子相比，较高浓度的二价金属离子反而会一定程度上增加油水界面的张力，这可能与二价金属离子在油水界面上的溶解特性有直接关系。本文中选取的二价金属离子为Ca2+、Mg2+，在水溶液中容易与体系中的磷酸根离子结合，进而破坏原有油水界面的离子状态。使得界面的黏度不降反升。该问题会在后续的研究中进一步验证。

图5 CaCl2及MgCl2浓度对油水界面流变特性的影响

2.4不同浓度三油酸甘油酯底物对油水界面组成与结构的影响

三油酸甘油酯浓度对油水界面特性的影响见图6。由图6可见，当麦胚LA浓度为1.70×10-6mol/L时，油水界面张力随癸烷中三油酸甘油酯浓度的增加呈现先增加后减小的变化规律；当三油酸甘油酯浓度介于10-5～10-3mol/L时，相同角频率时界面损耗因子随着浓度增加无明显变化规律。此外，在试验过程中，界面张力随时间延长呈现一定下降趋势，这说明麦胚LA与三油酸甘油酯的水解过程也会对界面张力产生一定影响。原因在于，在界面体系中，三油酸甘油酯可被麦胚LA水解，产生小分子的油酸等，三油酸甘油酯与麦胚LA组成的界面发生变化，进而影响界面特性。

2.5水解产物对油水界面组成与结构的影响

油酸浓度对油水界面特性的影响见图7，由图可知：随着油酸浓度的增加，界面张力呈现先增加后减小的变化趋势，界面流变学参数的变化规律与其对界面张力的作用规律相似。油酸作为麦胚LA的小分子水解产物，更容易分布于油水界面处，与麦胚LA竞争有限的界面面积，显然油酸与麦胚LA对界面特性的影响不同。当油酸浓度处于5.0×10-6～5.0×10-5mol/L之间时，界面张力与tanδ均处于最大值范围，即该浓度范围内界面处油酸与麦胚LA的竞争关系最明显，可以理解为该浓度范围油酸的加入，对麦胚LA的抑制效果最好。

图6三油酸甘油酯浓度对油水界面特性的影响

图7油酸浓度对油水界面特性的影响

2.6底物或产物存在时无机盐对麦胚LA界面特性的影响

如图8a所示，当癸烷中分别添加1×10-5mol/L三油酸甘油酯（底物）或5×10-6mol/L油酸（产物）时，CaCl2浓度为1.0×10-4mol/L时，油酸存在时界面张力从17.6 mN/m增大至18.2 mN/m（P＜0.05）。此外，不同种类及浓度无机盐的加入均降低了三油酸甘油酯或油酸存在时的油水界面张力（P＜0.05）。其中，三油酸甘油酯存在时，Mg2+的作用效果最明显；油酸存在时，Na+的作用效果最明显，界面张力从17.8 mN/m降低至16.2 mN/m，差异显著（P＜0.05)。

图8底物（三油酸甘油酯1×10-5mol·L-1）和产物（油酸5×10-6mol·L-1）存在条件下无机盐对界面特性的影响

从图8b和图8c可以看出，三油酸甘油酯或油酸存在时，无机盐对tanδ的影响规律性较差，出现上述情况的原因可能是因为无机盐离子降低了麦胚LA在油水界面的溶解度，从而为三油酸甘油酯或油酸保留了更多的界面面积，有利于更多的三油酸甘油酯或油酸占据有效界面，以至于降低了底物或产物存在时的油水界面张力。

3、结论

1）当无机盐浓度在10-6～10-9mol/L范围内时，界面张力变化具有明显规律，而界面流变参数变化规律性较差。界面处仅有小麦胚芽脂肪酶存在时，一价金属中Na+更有利于抑制油-水界面的表面张力，对麦胚脂肪酶存在时的油水界面特性影响也较大；二价金属离子Ca2+对界面张力的影响趋势与一价离子不同，在高浓度时反而增加界面张力，可能是受到试验体系中磷酸根离子的影响；

2）在麦胚脂肪酶的作用底物，即三油酸甘油酯（10-5mol/L）存在时，添加浓度分别为10-6、10-6、10-4和10-9mol/L的Na+、K+、Ca2+、Mg2+均可一定程度上降低油水界面张力的加入降低了三油酸甘油酯存在时的油水界面张力，其中，Mg2+的作用效果最明显（P＜0.05）。当麦胚脂肪酶的作用产物油酸（5×10-4mol/L）存在时，添加NaCl和KCl可降低油水界面张力。添加CaCl2和MgCl2可升高油水界面张力，其中Na+的作用效果最显著（P＜0.05）。