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食品中组分间复杂的分子间相互作用力是食品加工过程中结构形成的基础,并最终决定食品的物理化学稳定性、感官感知及营养特性。本研究通过操控大分子玉米醇溶蛋白（zein）与小分子单宁酸（tannic acid,TA）之间的非共价相互作用,制备出尺度、疏水性及功能性可调控的食品级复合胶体颗粒（ZTP）,系统研究和评估了其作为天然乳化剂和起泡剂等食品配料的能力,并进一步探讨了颗粒特性、两相界面行为及宏观功能特性三者之间的内在联系,为食品工业大批量制备天然的新型功能性食品配料提供了理论指导和技术支撑。本论文的主要研究结论如下:1.通过操控zein和TA的非共价相互作用并利用简单的反溶剂方法制备了一种新型的zein/TA复合胶体颗粒（ZTP）,并且经过一步均质法成功地制备了油相体积为50%的Pickering乳液凝胶。光谱学研究进一步证明了zein和TA之间主要是以氢键为主的相互作用。TA的结合可以调控zein颗粒的润湿度(θo/w≈86o)以及提高颗粒反应性,从而可以很好地稳定油滴以及在油滴周围形成一层连续有序的界面网络结构,最终形成稳定的Pickering乳液凝胶。2.系统研究了ZTP在气-水界面的吸附和自组装行为,及颗粒-界面和颗粒-颗粒之间的相互作用对颗粒界面膜大变形流变学行为和微观结构的影响。对于未经TA修饰的zein颗粒,快速的界面吸附能力和强的颗粒间相互作用力使其在界面上形成大的颗粒聚集体,从而导致低的界面覆盖率。ZTP的疏水性降低,减弱了颗粒之间在界面的相互作用力,降低其在界面的吸附能力及自组装速度,从而给颗粒提供足够的时间在界面上自组装形成有序的颗粒网络。另外,通过利萨茹曲线（界面压-形变）分析ZTP界面膜的流变学行为及微观结构对大形变的响应发现:扩张过程为界面应变硬化响应,压缩过程为界面应变软化响应。这些结果表明通过改变TA的浓度可以调控zein颗粒在气-水界面的吸附行为、自组装行为、非线性流变学行为及微观结构。3.通过吸附带相反电荷的表面活性剂（如SDS）来诱导ZTP形成颗粒分形群（fractal cluster）作为大尺度的构建模块,在气-水界面形成有序的界面网络结构,从而制备稳定的泡沫。泡沫的起泡性随着SDS浓度的增加而增大。但是,当SDS的浓度增加到0.6 mM的时候,泡沫稳定性是最强的,随着SDS浓度继续增加,泡沫的稳定性开始下降。4.系统研究了ZTP稳定的乳液凝胶的微观结构及大变形流变学行为,结果表明ZTP确实给油滴界面提供了稳定作用,且大量多余的颗粒在连续相中形成颗粒网络结构,从而提供了乳液软固体状的结构（soft-solid like structure）。乳液凝胶的储存模量（G’）对频率的低依赖性及低损耗因子（tanδ）表明该乳液具有强的弹性结构。乳液凝胶的G’随着颗粒浓度（cp）和油含量（φ）的增加表现出幂指数增长的模式（G’cpn和G’φm）,其中指数n随着油含量的增加而减小,指数m也随着颗粒浓度的增加而减小,表明乳液凝胶的网络结构依赖于颗粒浓度及油含量。乳液凝胶网络结构的差异在交叉应力值(γco)中也有所表现:当φ≤20%时,交叉应力值随着颗粒浓度的增加而减小;当30%≤φ≤50%时,交叉应力值随着颗粒浓度的增加而增加;当φ=60%时,交叉应力值基本不依赖于颗粒浓度。5.通过改变ZTP的疏水性和油相的极性来调控乳液凝胶的流变学行为。增加TA的含量可以降低ZTP的表面疏水性,同时使其具有相似的大小。不同疏水性的ZTP都能够稳定油-水界面并制备具有相似乳滴大小的乳液凝胶。频率扫描结果发现降低ZTP的疏水性可以提高乳液凝胶的强度,表现为储存模量G’增加,损耗因子tanδ降低,G’对频率的依赖性降低。由于降低颗粒疏水性会导致连续相中颗粒-颗粒之间的疏水相互作用力减弱,所以推测界面颗粒网络对乳液凝胶的强度起着更重要的作用。振幅扫描结果发现交叉应力γco随着ZTP颗粒疏水性的降低而增加,表明乳液凝胶抵抗破坏的能力变强。随着颗粒疏水性的增强,乳液G’对颗粒浓度和油含量的依赖性都增强,说明连续相中的颗粒网络和油滴对高疏水性颗粒稳定的乳液的凝胶强度的贡献都比较大。6.通过改变ZTP的大小（68 nm,命名为ZTP1;108 nm,命名为ZTP2）和荷电量（+38,+20和+1 mV）调控高内相乳液凝胶（HIPE）的微观结构和流变学行为。首先制备含颗粒浓度为1%（w/v）和含油量为50%（v/v）的初乳液,并进一步通过离心方法成功制备出稳定的含颗粒浓度为0.7-1.4%（w/w）和含油量为72-87%（w/w）的HIPE。小颗粒ZTP1在HIPE中的颗粒浓度要高于大颗粒ZTP2。相反,小颗粒ZTP1稳定的HIPE中的油含量要低于大颗粒ZTP2。另外,在HIPE中的颗粒浓度和油含量也依赖于颗粒荷电量的变化。所有的HIPE样品的G’的大小都在同一个范围内,表明油含量并不是决定凝胶强度的主要因素,分析推测连续相的颗粒网络对HIPE强度的贡献要大于界面颗粒网络。