LUMiSizer快速評估紫蘇籽油雙層乳狀液的穩定性物理化學(xué)穩定性評價(jià)

功能性油脂是一類(lèi)具有特殊生理功能的油脂，它所具有的一些特殊營(yíng)養素或火星物質(zhì)對人體某些疾病具有積極的防治作用。但是由于其較差的氧化穩定性、水溶性及分散性，嚴重限制了其應用范圍。因此，如何擴大應用范圍、保護其生物活性及提高其氧化穩定性已成為亟待解決的難題。

水包油（O/W）型乳狀液在此方面得到了廣泛的應用，通過(guò)乳狀液的制備，油脂的物化特性得到改善，并能促進(jìn)人體對必需脂肪酸的吸收。單層或者多層乳狀液對功能脂質(zhì)物理化學(xué)穩定性的影響、乳化劑的特性以及如何選用更好的乳化劑成為乳狀液研究重點(diǎn)。

在本實(shí)驗中研究大豆多糖、殼聚糖對功能性油脂-紫蘇籽油乳狀液物理化學(xué)穩定性的影響。

1. 實(shí)驗方法

1.1 紫蘇籽油單層乳狀液制備（芯材紫蘇籽油、壁材大豆多糖）

準確稱(chēng)取一定質(zhì)量的大豆多糖溶于50～60 ℃的蒸餾水中，高速攪拌使其充分溶解，高速剪切過(guò)程中緩慢加入紫蘇籽油形成粗乳狀液，再經(jīng)高壓均質(zhì)機（一級均質(zhì)壓力50 MPa，二級均質(zhì)壓力5 MPa）均質(zhì)2 次，制得總固形物質(zhì)量分數為20%乳狀液備用。

1.2 紫蘇籽油雙層乳狀液的制備

制備100 mmol/L醋酸緩沖溶液，用1 mol/L HCl溶液調pH 3.0。準確稱(chēng)取一定質(zhì)量的殼聚糖溶解在緩沖溶液中，將溶液以200 r/min的速率攪拌過(guò)夜以確保*分散和溶解。將紫蘇籽油單層乳狀液與溶解過(guò)夜的殼聚糖溶液高速剪切下進(jìn)行混合，再經(jīng)高壓均質(zhì)機（一級均質(zhì)壓力50 MPa、二級均質(zhì)壓力5 MPa）均質(zhì)2次，制得雙層乳狀液備用。

1.3 乳狀液物理穩定性分析

LUMiSizer 611，設置轉速4 000 r/min、溫度25 ℃、每10 s一條譜線(xiàn)和共500條譜線(xiàn)。最終以澄清指數（不穩定性指數）為指標進(jìn)行穩定性分析，澄清指數越高代表乳狀液越不穩定，反之乳狀液穩定。。

2. 結果與分析

2.1 芯壁比對紫蘇籽油乳狀液穩定的影響

圖1 不同芯壁比紫蘇籽油乳狀液的澄清指數

由圖1可看出，在芯壁比0.25∶1～2∶1乳狀液很穩定，澄清指數沒(méi)有顯著(zhù)變化；當芯壁比大于2∶1時(shí)澄清指數顯著(zhù)的增加，尤其高于6∶1時(shí)乳狀液非常不穩定。對應粒徑的變化，在芯壁比0.25∶1～2∶1范圍內乳狀液粒徑較小，乳狀液穩定性好；當芯壁比大于2∶1乳狀液粒徑顯著(zhù)增大，乳狀液穩定性也顯著(zhù)降低。通過(guò)乳狀液粒徑與物理穩定性分析可知，可能2∶1是最適的芯壁比，此比例下乳化劑（大豆多糖）的濃度是形成穩定乳狀液所需的水平。但是后續殼聚糖具有很高的黏度，考慮到實(shí)驗的方便選擇制備芯壁比4∶1、固形物5%的乳狀液進(jìn)行后續雙層乳狀液實(shí)驗。

2.2 紫蘇籽油雙層乳狀液物理穩定性分析

在多糖的加入過(guò)程中，多糖濃度過(guò)低或過(guò)高引起的乳狀液不穩定現象。因此，并不是所有應用聚電解質(zhì)間的相互作用都能促進(jìn)乳狀液的穩定性，乳狀液體系及乳化劑濃度的選擇不當，可能會(huì )導致絮凝的發(fā)生，從而最終導致乳狀液的不穩定。

圖2 紫蘇籽油雙層乳狀液的澄清指數

由圖2可以看出，乳狀液在殼聚糖質(zhì)量分數0%～0.1%范圍內隨著(zhù)殼聚糖質(zhì)量分數增加乳狀液穩定性增加；在殼聚糖質(zhì)量分數增加到0.2%時(shí)乳狀液穩定性變差；當殼聚糖質(zhì)量分數增加到0.4%時(shí)，乳狀液變得非常穩定，并且隨著(zhù)殼聚糖質(zhì)量分數增加，乳狀液一直保持穩定狀態(tài)。乳狀液的穩定性與乳狀液的Zeta電位、粒徑和黏度等息息相關(guān)。在殼聚糖質(zhì)量分數0%～0.1%范圍內隨著(zhù)殼聚糖質(zhì)量分數的增加乳狀液的黏度增強，雖然Zeta電位的絕對值減小，但是其數值也在較穩定范圍內，能阻礙液滴的凝聚，總體來(lái)說(shuō)，乳狀液穩定性增強；當殼聚糖質(zhì)量分數0.1%～0.2%變化過(guò)程中，正負電荷中和，乳液Zeta電位急劇變化，由－27.4 mV變?yōu)?.6 mV，此電位下乳狀液容易絮凝聚集。即使乳狀液黏度仍在增加，但是乳狀液穩定性依然下降；當殼聚糖質(zhì)量分數增加到0.4%時(shí)，乳狀液變得很穩定，殼聚糖吸附液滴表面，乳狀液Zeta電位達到43 mV，是一個(gè)很穩定的Zeta電位范圍。并且實(shí)驗中觀(guān)察到殼聚糖質(zhì)量分數從0.4%開(kāi)始乳狀液黏度有顯著(zhù)增強，阻礙了液滴的凝聚與上浮，這也促進(jìn)乳狀液的穩定。

3.結論

當芯壁比為2∶1、殼聚糖質(zhì)量分數為0.4%，獲得穩定的乳狀液。

LUMiSizer分散體系分析儀可以快速比較乳化劑對穩定性的影響，優(yōu)化配方及制備工藝。