ZP
Zhihua Pang
Author with expertise in Role of Omega-3 Fatty Acids in Health
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(50% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
21
/
i10-index:
30
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Film forming and lubrication mechanisms of whey proteins and mucin

Yating Huang et al.Dec 1, 2024
The sensory perception of whey protein is closely related to its film formation process on the oral surface and the structure of that film. Mucins, key components of human saliva, play a significant role in this film-forming process and in oral lubrication. Direct exploration of their film-forming behavior in the oral environment is crucial for understanding the mechanisms of mouthfeel. Sequential adsorption experiments revealed that Whey Protein Isolate (WPI) and mucin molecules could form hydrated layers immediately on gold or Polydimethylsiloxane (PDMS) surfaces. Moreover, mucin exhibited a stronger adsorption capacity, displacing WPI molecules adsorbed on the surfaces. Conversely, pre-formed mucin layers facilitated the formation of mucin-WPI hybrid layer. Film thickness and the quantity of adsorbed mass increased over time, following pseudo-second-order (PSO) model, indicating a strong chemical bond between the molecules and the substrate surface. The lubrication properties of the hybrid layer were confirmed using an optical interference approach. Under Hertzian contact at a speed of 500 mm/s and a load of 10 N, a thin film lubrication (TFL) state was observed, with the highest film thickness reaching approximately 30nm. In contrast, under a compliant contact with a 10mN load, the lubrication state transitioned from TFL to soft-elastohydrodynamic lubrication (soft-EHL) at an entrainment speed of just 2.5 mm/s, with film thickness reaching nearly 350nm. The presence of mucin enhanced the consistency of WPI adsorption, leading to a thicker and more reliable film. Further investigation revealed that the addition of mucin reduced friction by 30% to 50% in both boundary and TFL regimes. The superior lubrication performance of the mucin/WPI emulsion was attributed to the formation of the hybrid layer and the mucoadhesive properties of mucin. This study provides guidance for utilizing mucin to enhance the smoothness of WPI and alleviate its mouth-drying effects. 
0

Rheological and Tribological Properties of Konjac Gum‐Lecithin Composite System: Effect of Incorporation of Saliva and Friction Surface Properties

Zhihua Pang et al.Nov 25, 2024
This research explored the development of composite systems using konjac gum (KGM) and soy lecithin at concentrations of 1% KGM-0.01% lecithin and 1% KGM-0.2% lecithin. The study investigated the influence of both oral and artificial saliva on the rheological and tribological properties of these systems, as well as the lubrication on different friction surfaces with varying characteristics. It has been found that different friction surfaces exhibited distinct morphological features and roughness values, significantly impacting surface wettability when treated with saliva. The viscosity of KGM-lecithin composite systems increased slightly compared to KGM hydrogel. However, adding oral or artificial saliva led to a noticeable decrease in viscosity. Lecithin did not significantly alter the viscoelastic properties of KGM gel, but the incorporation of artificial and oral saliva introduced some changes. CLSM images showed that the stability and distribution of lecithin within the composite system varied with lecithin concentration and saliva type, with artificial saliva ensuring a stable and even distribution, while oral saliva caused aggregation and irregular distribution. Furthermore, the study found that the lubrication performance of the KGM-lecithin system was influenced by the properties of the friction surface, with hydrophilic rough surfaces providing superior lubrication compared to rough surfaces. The addition of lecithin enhanced lubrication across all tested surfaces, and artificial saliva surpassed oral saliva in reducing friction coefficients. These findings offer valuable insights into the potential use of KGM-lecithin composite systems as fat mimetics, particularly in enhancing lubrication for various applications.