{"id":15407,"date":"2026-05-22T10:01:18","date_gmt":"2026-05-22T10:01:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/ziyang-ye\/"},"modified":"2026-05-22T10:01:31","modified_gmt":"2026-05-22T10:01:31","slug":"ziyang-ye","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/ziyang-ye\/","title":{"rendered":"Ziyang Ye"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15408,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15407","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Tunable kafirin nanoparticles at oil-water interfaces","samenvatting":"Kafirin heeft een groot potentieel als drager voor de afgifte van bioactieve stoffen dankzij het zelfassemblagegedrag; dit potentieel is echter nog niet systematisch onderzocht. Het grensvlakgedrag van kafirine-nanodeeltjes hangt grotendeels af van hun fysisch-chemische eigenschappen, deeltje-olie-interacties en in-vlak deeltje-deeltje-interacties. Een duidelijk begrip van hoe deze factoren de grensvlakassemblage en emulgerende eigenschappen be\u00efnvloeden, ontbreekt nog. Dit proefschrift biedt een aanpak op meerdere lengteschalen, op moleculair, mesoscopisch en macroscopisch niveau, om systematisch de mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan de emulgerende prestaties van op kafirine gebaseerde nanodeeltjes.\n\nIn hoofdstuk 2 werd de extractiemethode van kafirine geoptimaliseerd om kafirine met een relatief hoge zuiverheid te verkrijgen. Core-shell gestructureerde kafirine-arabische gom nanodeeltjes geladen met curcumine werden gefabriceerd en vergeleken met ongemodificeerde kafirine nanodeeltjes en op ze\u00efne gebaseerde nanodeeltjes. Binding van curcumine aan kafirine hielp de subunit-integriteit in maagsap te behouden, waardoor de unieke inkapselings- en afgifte-eigenschappen van op kafirine gebaseerde nanodeeltjes werden benadrukt in vergelijking met ze\u00efne. De aanwezigheid van een coating van arabische gom vertraagde de afgifte van curcumine tijdens de vertering in de darmen verder. Deze resultaten gaven aan dat een core-shell structuur een veelbelovende strategie is voor het fabriceren van op kafirine nanodeeltjes gebaseerde afgiftesystemen.\n\nHoofdstuk 3 stelde een theoretisch kader vast dat grensvlakeigenschappen koppelt aan de emulgerende prestaties van op kafirine gebaseerde nanodeeltjes. Door de deeltjesgrootte, oppervlaktehydrofobiciteit, z\u00e8tapotentiaal en de driefasencontacthoek te beheersen, werd de invloed van de concentratie arabische gom op zowel lineaire als niet-lineaire grensvlakeigenschappen onderzocht. De \"general stress decomposition\" (GSD) methode werd toegepast om dieper inzicht te krijgen in niet-lineair grensvlakgedrag. Dit kader kan worden uitgebreid naar andere door deeltjes gestabiliseerde emulsiesystemen.\n\nIn hoofdstuk 4 werden Pickering-emulsies verder onderzocht als afgiftesystemen voor curcumine. De invloed van curcumine op de mechanische eigenschappen van het grensvlak werd onderzocht door curcumine in de nanodeeltjes te positioneren of op te lossen in de oliefase. Met curcumine beladen kafirine-nanodeeltjes vormden stijvere grensvlakken dan onbeladen kafirine-nanodeeltjes, terwijl curcumine opgelost in de olie resulteerde in het zwakste grensvlak. Small-angle X-ray scattering (SAXS) werd gebruikt om extra inzicht te verschaffen in de rangschikking van deeltjes aan grensvlakken. Sterke interacties tussen kafirine-nanodeeltjes en MCT-olie bleken de in-vlak deeltje-deeltje-interacties en de grensvlaksterkte te verminderen, terwijl verminderde interacties tussen met curcumine beladen nanodeeltjes en MCT sterkere laterale deeltjesinteracties en de vorming van stijvere, dichtere grensvlakken mogelijk maakten. Onze bevindingen benadrukten de cruciale rol van bioactieve componenten bij het reguleren van grensvlakeigenschappen en emulgerend gedrag, en demonstreerden de toepasbaarheid van SAXS voor de analyse van het olie-water-grensvlak.\n\nHoofdstuk 5 onderzocht de invloed van de oliefase met gebruik van oli\u00ebn met verschillende polariteiten. De oliepolariteit bleek een significante invloed te hebben op de deeltje-olie-interacties, de mechanische eigenschappen van het grensvlak en de stabiliteit van de emulsie. Toenemende oliepolariteit versterkte de deeltje-olie-interacties maar verzwakte de in-vlak deeltje-deeltje-interacties aan het grensvlak, wat resulteerde in zachtere grensvlaknetwerken en een verminderde emulsiestabiliteit. Ingekapselde curcumine verminderde het weekmakende effect van oliemoleculen, met name in meer polaire oli\u00ebn. Deze resultaten benadrukten verder de belangrijke rol van bioactieve moleculen bij het afstemmen van deeltje-olie-interacties, mechanische eigenschappen van het grensvlak en emulgerend gedrag.\n\nHoofdstuk 6 vatte de inzichten die gedurende het hele proefschrift waren opgedaan samen in een uniform kader. Een Kohlrausch-Williams-Watts (KWW) type gestrekt exponentieel model werd gebruikt om de rek-exponent \u03b2 te kwantificeren. Zowel ongemodificeerde als gemodificeerde kafirine nanodeeltjes vertoonden niet-diffusie-gecontroleerd adsorptiegedrag, wat aangeeft dat hun grensvlakadsorptie niet adequaat kan worden beschreven door klassieke driestaps-adsorptiemodellen. Verdere analyse verduidelijkte hoe de coating met arabische gom, de opname van curcumine en de oliepolariteit de relatieve bijdragen van grensvlaknetwerkinteracties en veranderingen in oppervlaktedichtheid be\u00efnvloeden. Deze bevindingen demonstreerden de beperkingen van traditionele adsorptiemodellen bij toepassing op prolamin-gebaseerde nanodeeltjes en benadrukten de waarde van de GSD-methode voor het analyseren van niet-lineair grensvlakgedrag.\n\nAl met al toont dit proefschrift aan dat instelbaar assemblagegedrag van kafirine nanodeeltjes aan olie-water grensvlakken essentieel is voor de vorming en stabilisatie van twee- en driedimensionale voedselstructuren. Het verbeterde begrip van de assemblage van kafirine nanodeeltjes en de mechanische eigenschappen van het grensvlak, ontwikkeld in dit werk, biedt een basis voor het rationeel ontwerpen van op kafirine gebaseerde Pickering-emulgatoren en ondersteunt de bredere toepassing van plantaardige eiwitten in voedselstructureringssystemen.","summary":"Kafirin has high potential as a bioactive delivery carrier due to its self-assembly behavior; however, this potential has not yet been systematically explored. The interfacial behavior of kafirin nanoparticles largely depends on their physicochemical properties, particle-oil interactions, and in-plane particle-particle interactions. A clear understanding of how these factors affect interfacial assembly and emulsifying properties is still lacking. This thesis provides a multi-length scale approach, at molecular, mesoscopic and macroscopic levels, to systematically investigate the mechanisms underlying the emulsifying performance of kafirin-based nanoparticles.\n\nIn chapter 2, the extraction method of kafirin was optimized to obtain kafirin with relatively high purity. Core\u2013shell structured kafirin\u2013gum Arabic nanoparticles loaded with curcumin were fabricated and compared with unmodified kafirin nanoparticles and zeinbased nanoparticles. Binding of curcumin to kafirin helped maintain subunit integrity in gastric fluid, thereby highlighting the unique encapsulation and release properties of kafirin-based nanoparticles when compared with zein. The presence of gum Arabic coating further slowed the release of curcumin during intestinal digestion. These results indicated that a core-shell structure is a promising strategy for fabricating kafirin nanoparticle-based delivery systems.\n\nChapter 3 established a theoretical framework linking interfacial properties to the emulsifying performance of kafirin-based nanoparticles. By controlling particle size, surface hydrophobicity, zeta potential and three-phase contact angle, the influence of gum Arabic concentration on both linear and nonlinear interfacial properties was investigated. The general stress decomposition (GSD) method was employed to gain deeper insight into nonlinear interfacial behavior. This framework can be extended to other particle-stabilized emulsion systems.\n\nIn chapter 4, Pickering emulsions were further explored as delivery systems for curcumin. The influence of curcumin on interfacial mechanical properties was investigated by positioning curcumin either within the nanoparticles or dissolved in the oil phase. Curcumin-loaded kafirin nanoparticles formed stiffer interfaces than unloaded kafirin nanoparticles, while curcumin dissolved in the oil resulted in the weakest interface. Small angle X-ray scattering (SAXS) was used to provide additional insight into the interfacial arrangement of particles at interfaces. Strong interactions between kafirin nanoparticles and MCT oil were found to reduce in-plane particle\u2013particle interactions and interfacial strength, whereas reduced interactions between curcumin-loaded nanoparticles and MCT enabled stronger lateral particle interactions and the formation of stiffer, denser interfaces. Our findings highlighted the critical role of bioactive components in regulating interfacial properties and emulsifying behavior, and demonstrated the applicability of SAXS for analysis of oil-water interface.\n\nChapter 5 examined the influence of the oil phase using oils with different polarities. Oil polarity was shown to significantly affect particle\u2013oil interactions, interfacial mechanical properties, and emulsion stability. Increasing oil polarity strengthened particle\u2013oil interactions but weakened in-plane particle\u2013particle interactions at the interface, resulting in softer interfacial networks and reduced emulsion stability. Encapsulated curcumin reduced the plasticizing effect of oil molecules, particularly in more polar oils. These results further emphasized the important role of bioactive molecules in tuning particle-oil interactions, interfacial mechanical properties and emulsifying behavior.\n\nChapter 6 synthesized the insights gained throughout the thesis into a unified framework. A Kohlrausch\u2013Williams\u2013Watts (KWW) type stretched exponential model was used to quantify the stretching exponent \u03b2. Both unmodified and modified kafirin nanoparticles exhibited non-diffusion-controlled adsorption behavior, indicating that their interfacial adsorption cannot be adequately described by classical three-stage adsorption models. Further analysis clarified how gum Arabic coating, curcumin incorporation, and oil polarity influence the relative contributions of interfacial network interactions and surface density changes. These findings demonstrated the limitations of traditional adsorption models when applied to prolamin-based nanoparticles and highlighted the value of the general stress decomposition method for analyzing nonlinear interfacial behavior.\n\nOverall, this thesis demonstrates that tunable assembly behavior of kafirin nanoparticles at oil\u2013water interfaces is essential for the formation and stabilization of two- and three dimensional food structures. The improved understanding of kafirin nanoparticle assembly and interfacial mechanical properties developed in this work provides a foundation for the rational design of kafirin-based Pickering emulsifiers and supports the broader application of plant proteins in food structuring systems.","auteur":"Ziyang Ye","auteur_slug":"ziyang-ye","publicatiedatum":"11 juni 2026","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/ziyangye?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/ae85c52a-6b53-442b-81ea-61db7d1fab34\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"19047 ","isbn":"","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Wageningen University","afbeeldingen":15409,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Wageningen University","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15407","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15407"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15407\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15410,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15407\/revisions\/15410"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15408"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15407"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15407"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}