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美藤果油纳米乳液稳定性分析研究

更新更新时间:2023-02-22      点击次数:1063

     

美藤果油是一种含有丰富 α-亚麻酸的功能性植物油,其 α-亚麻酸含量分别是橄榄油的 67. 09 倍、茶籽油的 175. 46 倍、花生油的 506. 89 倍,不饱和脂肪酸质量分数可达 93% ,研究表明,美藤果油在调节人体血脂、预防心血管疾病、增强免疫力、抗菌消炎、保养肌肤等方面具有显著疗效。然而,由于美藤果油中不饱和脂肪酸含量很高,其在贮藏加工中极易发生氧化,且又因为油类物质具有水溶性差、口服利用率低等不足,大大限制了其作为功能油脂在食品中的开发应用。

纳米乳液( nanoemulsions) ,多指平均粒径为50 ~500 nm 的乳液体系,是由水、油、表面活性剂或助表面活性剂等按一定比例混合,经过一定的外部能量输入( 如搅拌、均质、分散、超声等) 所形成的热力学稳定的胶体分散体系。纳米乳液可以改善功能性油脂在水相食品中的溶解性和分散性,使功能性油脂可以应用到多相多组分的油水分散体系。纳米乳液

与其他乳液体系相比,在乳液稳定性和食品安全性等方面具有较好的优势。

将美藤果油制作成美藤果油纳米乳液,可以解决其水溶性差、口服利用率低、贮藏和加工过程中易发生氧化变质等加工应用方面的难题,同时保留美藤果油作为功能性油脂的营养价值,有利于其作为功能性辅料在食品领域进行广泛应用。

1 材料与方法  

1. 1 材料与仪器设备  

美藤果油,普洱联众生物资源开发有限公司; 硬脂酰乳酸钠、蒸馏单硬脂酸甘油脂( 均为食品级) ,印尼春金集团; 卵磷脂( 食品级) ,安庆市中创工程技术有限责任公司。

85-2WS 型磁力搅拌器,上海沪析实业有限公司;FJ200 型高速分散均质搅拌器,上海弗鲁克流体机械制造有限公司; scientz-150 型高压均质机,宁波新芝生物科技股份有限公司; LUM6112 型 LUMiSizer 稳定性分析测试仪,德国罗姆公司。

1. 2 实验方法  

1. 2. 1 美藤果油纳米乳液的制备

在室温 25 ℃ 条件下,以美藤果油为油相,卵磷脂、蒸馏单硬脂酸甘油脂和硬脂酰乳酸钠以 2∶ 2∶ 1 的质量比混合,作为复合乳化剂制备纳米乳液。先将蒸馏单硬脂酸甘油脂和硬脂酰乳酸钠添加到70 ℃的去离子水中,利用磁力搅拌器搅拌 15 min,然后添加卵磷脂进行搅拌 5 min,最后添加美藤果油,进行磁力搅拌乳化15 min,搅拌过程中,转速保持在2 000 r/min。利用高速分散机 10 000 r/min 分散 5 min,形成粗乳液。再将制得的粗乳液在不同高压均质压力下均质不同次数,得到相应的美藤果油纳米乳液。

1. 2. 2 不同美藤果油添加量的纳米乳液长期物理稳定性评价

利用单因素实验得到的工艺制作 3 种美藤果油添加量( 5% 、10% 和 15% ) 的纳米乳液,通过LUMi Sizer 稳定性分析仪评估美藤果油纳米乳液的模拟长期物理稳定性。取 400 μL 待测纳米乳液样品均匀注入到 PC 管样品皿底部,温度设定为 40 ℃,离心转速为 4 000 r/min,样品的透射率的特征线每 30 s记录1 次,共 255 次。通过得到不同时间的样品透光率-位置图谱( 指纹图) ,可定性分析纳米乳液的相分离行为; 通过不稳定指数柱状图和曲线图,可定性分析纳米乳液样品的模拟长期物理稳定性。


2 结果与分析

2. 2 LUMiSizer 分析美藤果油纳米乳液模拟长期物理稳定性结果

美藤果油添加质量分数为 5% 、10% 和 15% 纳米乳液的指纹图谱见图 1,透光率曲线随着时间变化由红色转变为绿色。图谱变化越大,表明纳米乳液的稳定性就越差。由图 1-a ~ 5-c 可以看出,美藤果油添加量为 15% 的纳米乳液的透光率变化最大,5% 油添加量和 10% 油添加量透光率变化相当,表明 5% 和10% 油添加量的纳米乳液较为稳定。乳液的稳定性还可利用不稳定指数值来量化,它与纳米乳液的稳定性成反相关,即不稳定指数越小,乳液越稳定。由图 1-d 可以看出,随着时间的增加,3 种不同美藤果油添加量的纳米乳液的不稳定指数逐渐增加,其中15% 油添加量的纳米乳液不稳定性指数增加最快。由图 1-e 可以看出,15% 油添加量的纳米乳液不稳定指数( 0. 631) 最大,5% 油添加量( 0. 483) 和 10% 油添加量( 0. 424) 的不稳定指数相当。综上结果表明,美藤果油添加量为 5% 和 10% 的纳米乳液的稳定性相对更好。图片

a ~ c-指纹图谱; d-纳米乳液的不稳定指数时间曲线图; e-柱状图

图 1 LUMiSizer 稳定性分析仪评价不同美藤果油添加量的纳米乳液稳定性结果



3 结论


LUMiSizer 稳定性分析稳定性实验结果显示,美藤果油添加量为 5% 和 10% 的纳米乳液的不稳定指数相对更小,表明美藤果油添加量为 5% 和 10% 的纳米乳液的长期物理稳定性和贮藏稳定性更好,其中以室温下进行贮藏质量更佳。本研究所得结果为美藤果油纳米乳液产品开发及其稳定性研究提供了实验数据,同时促进了美藤果油在食品加工领域中的应用。



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