{"id":15431,"date":"2026-05-26T07:34:13","date_gmt":"2026-05-26T07:34:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/ziyang-ye-2\/"},"modified":"2026-05-26T07:34:41","modified_gmt":"2026-05-26T07:34:41","slug":"ziyang-ye-2","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/ziyang-ye-2\/","title":{"rendered":"Ziyang Ye"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15432,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15431","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 hoog potentieel als drager voor de levering van bioactieve stoffen vanwege zijn zelfassemblagegedrag; dit potentieel is echter nog niet systematisch onderzocht. Het grensvlakgedrag van kafirin-nanodeeltjes hangt grotendeels af van hun fysicochemische eigenschappen, deeltje-olie-interacties en in-vlak deeltje-deeltje-interacties. Een duidelijk begrip van hoe deze factoren de assemblage aan grensvlakken en de emulgerende eigenschappen be\u00efnvloeden, ontbreekt nog steeds. 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 kafirin gebaseerde nanodeeltjes.\n\nIn hoofdstuk 2 werd de extractiemethode van kafirin geoptimaliseerd om kafirin met een relatief hoge zuiverheid te verkrijgen. Core-shell gestructureerde kafirin-arabische gom nanodeeltjes geladen met curcumine werden gefabriceerd en vergeleken met ongemodificeerde kafirin-nanodeeltjes en op ze\u00efne gebaseerde nanodeeltjes. Binding van curcumine aan kafirin hielp de integriteit van de subeenheden in maagsap te behouden, waardoor de unieke inkapselings- en afgifte-eigenschappen van op kafirin gebaseerde nanodeeltjes ten opzichte van ze\u00efne werden benadrukt. De aanwezigheid van een coating van arabische gom vertraagde de afgifte van curcumine tijdens de vertering in de darm verder. Deze resultaten gaven aan dat een core-shell structuur een veelbelovende strategie is voor het fabriceren van op kafirin-nanodeeltjes gebaseerde afgiftesystemen.\n\nHoofdstuk 3 stelde een theoretisch kader vast dat grensvlakeigenschappen koppelt aan de emulgerende prestaties van op kafirin gebaseerde nanodeeltjes. Door de deeltjesgrootte, oppervlaktehydrofobiciteit, z\u00e8ta-potentiaal en drie-fasen contacthoek te controleren, werd de invloed van de concentratie arabische gom op zowel lineaire als niet-lineaire grensvlakeigenschappen onderzocht. De general stress decomposition (GSD) methode werd ingezet om dieper inzicht te krijgen in het niet-lineaire 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 ofwel binnen de nanodeeltjes te positioneren, ofwel opgelost in de oliefase. Met curcumine geladen kafirin-nanodeeltjes vormden stijvere grensvlakken dan onbeladen kafirin-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 kafirin-nanodeeltjes en MCT-olie bleken de in-vlak deeltje-deeltje-interacties en de grensvlaksterkte te verminderen, terwijl verminderde interacties tussen met curcumine geladen 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 olie-water grensvlakken.\n\nHoofdstuk 5 onderzocht de invloed van de oliefase met gebruik van oli\u00ebn met verschillende polariteiten. Er werd aangetoond dat de oliepolariteit de deeltje-olie-interacties, de mechanische eigenschappen van het grensvlak en de stabiliteit van de emulsie aanzienlijk be\u00efnvloedt. 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 plastificerende effect van oliemoleculen, vooral 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 proefschrift zijn opgedaan samen in een uniform kader. Een Kohlrausch\u2013Williams\u2013Watts (KWW) type stretched exponential model werd gebruikt om de stretch-exponent \u03b2 te kwantificeren. Zowel ongemodificeerde als gemodificeerde kafirin-nanodeeltjes vertoonden niet-diffusiegecontroleerd adsorptiegedrag, wat aangeeft dat hun grensvlakadsorptie niet adequaat kan worden beschreven door klassieke drietraps adsorptiemodellen. Verdere analyse verduidelijkte hoe de coating met arabische gom, de opname van curcumine en de oliepolariteit de relatieve bijdragen van interacties in het grensvlaknetwerk en veranderingen in oppervlaktedichtheid be\u00efnvloeden. Deze bevindingen demonstreerden de beperkingen van traditionele adsorptiemodellen wanneer deze worden toegepast op op prolamine gebaseerde nanodeeltjes en benadrukten de waarde van de general stress decomposition methode voor het analyseren van niet-lineair grensvlakgedrag.\n\nOver het geheel genomen toont dit proefschrift aan dat instelbaar assemblagegedrag van kafirin-nanodeeltjes aan olie-water grensvlakken essentieel is voor de vorming en stabilisatie van twee- en driedimensionale voedselstructuren. Het verbeterde begrip van de assemblage van kafirin-nanodeeltjes en de mechanische eigenschappen van het grensvlak die in dit werk zijn ontwikkeld, biedt een basis voor het rationele ontwerp van op kafirin 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 zein-based 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\/fbe71417-16a8-40df-8cb7-6ddfeeda8b74\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"19047","isbn":"","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Wageningen University","afbeeldingen":15433,"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\/15431","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=15431"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15431\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15434,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15431\/revisions\/15434"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15432"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15431"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15431"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}