Traditional preparation of protein particles is usually complex and tedious, which is a major issue in the development of Pickering high internal phase emulsions (HIPEs). In this study, a facile and in-situ method for the preparation of food-grade Pickering HIPEs was developed using ultrasound pre-fractured casein flocs. The ultrasonic-treated casein protein and resulting Pickering HIPEs were characterised using particle size distribution, confocal laser scanning microscopy (CLSM), cryo-SEM, and rheological measurement. The results indicated that pH values of casein and ultrasonic power level were key parameters for casein protein dispersion into nanoparticles to form o/w Pickering HIPEs. In optimal conditions, the hexagons of emulsion droplets were close together, and the emulsions formed with ultrasonic caseins exhibited gel-like behaviour. Additionally, ultrasonic microscale-sized caseins (about 25 μm) disappeared upon the use of high speed homogenisation during the formation of HIPEs, while the chemical distribution revealed by confocal laser scanning microscopy indicated that the dispersive nanoparticles from casein proteins were evidently absorbed on the interface of HIPEs (cryo-SEM). These findings prove that ultrasound is an effective tool to loosen casein flocs to induce the in-situ formation of stabilised Pickering HIPEs. Overall, this work provides a green and facile route to convert edible oil into a soft solid, which has great potential for applications in biomedical materials, 3D printing technology, and various cosmetics.

中文翻译：

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超声预裂解酪蛋白和原位形成高内相乳液。

蛋白质颗粒的传统制备方法通常很繁琐，这是Pickering高内相乳液（HIPEs）开发中的一个主要问题。在这项研究中，使用超声波预破碎的酪蛋白絮凝物开发了一种简便，原位的制备食品级Pickering HIPE的方法。使用粒径分布，共聚焦激光扫描显微镜（CLSM），低温SEM和流变学测量对超声处理过的酪蛋白和所得的Pickering HIPE进行了表征。结果表明，酪蛋白的pH值和超声功率水平是酪蛋白分散到纳米颗粒中形成o / w Pickering HIPEs的关键参数。在最佳条件下，乳液液滴的六边形彼此靠近，并且由超声酪蛋白形成的乳液表现出凝胶状的行为。此外，在HIPEs形成过程中使用高速均质化后，超声微米级酪蛋白（约25μm）消失了，而共聚焦激光扫描显微镜显示的化学分布表明，酪蛋白的分散纳米颗粒明显吸收在界面上HIPE（cryo-SEM）。这些发现证明，超声波是使酪蛋白絮凝物松弛以诱导稳定的Pickering HIPEs的原位形成的有效工具。总的来说，这项工作为将食用油转化为柔软的固体提供了一条绿色而又简便的途径，在生物医学材料，3D打印技术和各种化妆品中具有广阔的应用前景。共聚焦激光扫描显微镜显示的化学分布表明，酪蛋白的分散纳米颗粒明显被HIPEs（cryo-SEM）界面吸收。这些发现证明，超声波是使酪蛋白絮凝物松弛以诱导稳定的Pickering HIPEs的原位形成的有效工具。总的来说，这项工作为将食用油转化为柔软的固体提供了一条绿色而又简便的途径，在生物医学材料，3D打印技术和各种化妆品中具有广阔的应用前景。共聚焦激光扫描显微镜显示的化学分布表明，酪蛋白的分散纳米颗粒明显被HIPEs（cryo-SEM）界面吸收。这些发现证明，超声波是使酪蛋白絮凝物松弛以诱导稳定的Pickering HIPEs的原位形成的有效工具。总的来说，这项工作为将食用油转化为柔软的固体提供了一条绿色而又简便的途径，在生物医学材料，3D打印技术和各种化妆品中具有广阔的应用前景。这些发现证明，超声波是使酪蛋白絮凝物松弛以诱导稳定的Pickering HIPEs的原位形成的有效工具。总的来说，这项工作为将食用油转化为柔软的固体提供了一条绿色而又简便的途径，在生物医学材料，3D打印技术和各种化妆品中具有广阔的应用前景。这些发现证明，超声波是使酪蛋白絮凝物松弛以诱导稳定的Pickering HIPEs的原位形成的有效工具。总的来说，这项工作为将食用油转化为柔软的固体提供了一条绿色而又简便的途径，在生物医学材料，3D打印技术和各种化妆品中具有广阔的应用前景。