一種以裂片石莼多糖為乳化劑制備o/w型肉桂醛納米乳液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以裂片石莼多糖為乳化劑制備0/W型肉桂醛納米乳液的方法。 (二）
【背景技術(shù)】
[0002] 肉桂醛（英文：cinnamaldehyde)又名苯基丙稀醛，分子結(jié)構(gòu)式為一個丙稀醛上連 接上一個苯基，因此可被認為是一種丙烯醛衍生物。肉桂醛是肉桂精油的主要活性成分，具 有濃郁的桂油特殊氣味和燒焦芳香味，在香料、制藥、日用化學(xué)品、飼料、造紙及食品加工等 方面都有廣泛應(yīng)用，同時也是重要的有機合成中間體。但是，肉桂醛是一種黃色強折光的液 體，不溶于水，遇光和空氣變成暗棕色粘稠液體，易揮發(fā)，殺菌作用不持久，具有刺激氣味， 影響食品原有的風(fēng)味。
[0003] 微乳化有隔離保護作用，可減輕外界環(huán)境因素對敏感芯材的作用，提高產(chǎn)品的 穩(wěn)定性能，延長存放期；改善芯材的聚集狀態(tài)，便于食用、運輸和貯藏。親水膠體乳化 劑具有親水親油基，能夠作為界面活性分子吸附在油水界面，形成保護膜避免液滴的凝 聚。多糖的分子量較大，粘度較高，親水性較好，形成的乳液界面膜較厚，物理穩(wěn)定性 較好。常用的多糖類乳化劑有阿拉伯膠（GA)、印度膠（GG)和甜菜果膠（SBP)等。阿 拉伯膠因其良好的乳化性，在食品行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。然而，MahfoudhiN等的研 究表明制備穩(wěn)定性相似的乳液，所需阿拉伯膠的濃度比杏仁膠高出5 %[Mahfoudhi NjSessaM，ChouaibiM，etal.Assessmentofemulsifyingabilityofalmondgum incomparisonwithgumarabicusingresponsesurfacemethodology[J].Food Hydrocolloids，2014,37:49-59.]。這一發(fā)現(xiàn)在WuY等對比芥末多糖與阿拉伯膠的乳化 性質(zhì)時得到驗證[WuY，EskinNAM，CuiW，etal.Emulsifyingpropertiesofwater solubleyellowmustardmucilage:AcomparativestudywithgumArabicandcitrus pectin[J].FoodHydrocolloids, 2015.]。除了做乳化劑時用量大，阿拉伯膠價格波動較 大，供應(yīng)鏈不穩(wěn)定，所以阿拉伯膠并非最理想的乳化劑。印度膠是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的非淀粉類 多糖，水溶性較好，具有良好的乳化活性以及增稠性，被廣泛應(yīng)用于食品、制藥和造紙工業(yè) 中，然而當(dāng)其濃度大于5%時，在水中無法完全溶解。甜菜果膠具有對熱不穩(wěn)定、微乳產(chǎn)品 性質(zhì)不穩(wěn)定的缺點，如何在低PH的條件下保持甜菜果膠的性質(zhì)成為其應(yīng)用的一大難題[魏 桐，高彥祥.甜菜果膠研究進展[J].食品科技，2014, 39 (7):268-272.]。所以，尋求一種 新型的經(jīng)濟，安全，高效的多糖乳化劑成為當(dāng)前需要亟待解決的問題之一。
[0004] 我國海洋面積遼闊，海洋藻類植物來源豐富，海藻多糖因其較高的安全性和生物 活性正逐步成為生物多糖的主要來源之一。裂片石莼多糖是一種分子量在30萬到100萬之 間的弱酸性多糖，溶解度高，粘度低，含有親水親油基團，具有良好的熱穩(wěn)定性和酸穩(wěn)定性， 其結(jié)構(gòu)中含有約1 %的蛋白質(zhì)以及鼠李糖，使裂片石莼多糖具一定的表面活性劑的性質(zhì)，在 作為新型乳化劑方面具有廣闊的研究前景。 (三）
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種以裂片石莼多糖為乳化劑制備0/W型肉桂醛納米乳 液的方法，該方法采用的乳化劑來源豐富、價格低廉、生物安全性高，所需乳化劑用量少，制 得的乳液穩(wěn)定性高。
[0006] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種以裂片石莼多糖為乳化劑制備0/W型肉桂醛納米乳液的方法，包括如下步 驟：
[0008]取裂片石莼多糖、肉桂醛、中鏈甘油酸酯（MCT)、苯甲酸鈉和水混合，各組分的質(zhì)量 百分含量如下：
[0009]
[0010] 調(diào)節(jié)混合物的pH值至4-7,然后置于乳化機中進行乳化，再置于均質(zhì)機中均質(zhì)，控 制整個均質(zhì)過程在冰水浴下進行，防止油脂的氧化及多糖蛋白質(zhì)受熱發(fā)生變化，從而得到 0/W型肉桂醛納米乳液。
[0011] 進一步，中鏈甘油酸酯的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為5%。
[0012] 進一步，肉桂醛的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為1%。
[0013] 進一步，苯甲酸鈉的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為0. 13%。
[0014] 進一步，采用稀鹽酸調(diào)節(jié)混合物pH，優(yōu)選稀鹽酸質(zhì)量濃度為5-10%，更優(yōu)選稀鹽 酸質(zhì)量濃度為5%。
[0015] 進一步，優(yōu)選調(diào)節(jié)混合物的pH值至4。
[0016] 進一步，乳化在10000~26000r/min(優(yōu)選26000r/min)轉(zhuǎn)速下進行，乳化時間為 3~IOmin(優(yōu)選IOmin)。
[0017] 進一步，均質(zhì)在50-75MPa(優(yōu)選75MPa)下進行，均質(zhì)1-3次循環(huán)（優(yōu)選3次循環(huán)）。
[0018] 本發(fā)明所述的裂片石莼多糖，優(yōu)選按照如下方法制備：以洗凈的裂片石莼為原料， 利用超聲波輔助水提醇沉工藝獲得裂片石莼粗多糖；所述裂片石莼粗多糖以離子交換劑 A103S作為填料，采用徑向流色譜柱脫色脫蛋白；脫色脫蛋白后的裂片石莼粗多糖以葡聚 糖凝膠Sephadex-GlOO為填料，利用徑向流色譜柱分離純化，獲得分子量均一的裂片石純 多糖。
[0019] 進一步，所述的裂片石莼多糖的制備方法具體按照如下步驟進行：
[0020] (a)以洗凈的裂片石莼為原料，利用超聲波輔助水提醇沉工藝獲得裂片石莼粗多 糖；
[0021] (b)將裂片石莼粗多糖加水配制成水溶液，離心取上清液過0. 45~0. 8ym微孔濾 膜，得濾過液；
[0022] (c)將步驟（b)得到的濾過液加入徑向流色譜柱，其中填料是離子交換劑A103S， 用蒸餾水對樣品進行洗脫，洗脫完畢后，收集洗脫液；
[0023] ⑷將步驟（c)收集的洗脫液濃縮至5~15mg/ml，再次加入徑向流色譜柱，其中 填料是葡聚糖凝膠Sephadex-GlOO,用蒸餾水對樣品進行洗脫，收集洗脫液，減壓濃縮、冷凍 干燥得裂片石莼多糖。
[0024] 更進一步，所述步驟（b)中，將裂片石莼粗多糖加水配制成10~30mg/ml(優(yōu)選 10mg/ml)的水溶液。
[0025] 更進一步，所述步驟（c)中，上樣流速為2~8ml/min，優(yōu)選為5ml/min;洗脫流速 為 20 ~60ml/min，優(yōu)選為 40ml/min。
[0026]更進一步，所述步驟（d)中，將步驟（c)收集的洗脫液先濃縮至5~15mg/ml，優(yōu)選 lOmg/ml，再加入徑向流色譜柱。
[0027] 更進一步，所述步驟（d)中，上樣流速2~40ml/min，優(yōu)選為5ml/min;洗脫流速為 5 ~50ml/min，優(yōu)選為 30ml/min〇
[0028] 本發(fā)明所述步驟（a)為現(xiàn)有技術(shù)，可按照文獻[裂片石莼多糖的超聲波輔助提取 優(yōu)化及其理化性質(zhì)，食品與發(fā)酵工業(yè)，2013年第39卷第10期（總第310期），第239-244 頁]報道的方法進行操作。具體而言，所述的超聲波輔助水提醇沉工藝具體按照如下操作：
[0029] (a-1)將洗凈的裂片石莼在55°C~65°C條件下烘干3~5小時，粉粹得顆粒長度 為3~6mm的粉末，并置于乙醇中浸泡10-24小時，過濾、風(fēng)干得到粉碎物；
[0030] (a-2)取步驟（a-1)得到的粉碎物，以1:20~1:80加入pH7. 0的蒸餾水，以超聲 功率240~720W、占空比20%~80%進行超聲波輔助提取5~40min，冷卻靜置1~2h，離 心得上清液和沉淀；
[0031] (a-3)將步驟（a-2)得到的上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至體積為原體積的1/10~1/15， 加入75%~95%的乙醇溶液使樣品最終濃度為80~90%，放置過夜，離心，所得沉淀冷凍 干燥，得到裂片石莼粗多糖。
[0032] 進一步，所述的步驟（a)具體按照如下操作：
[0033] (a-1)將洗凈的裂片石莼在55°C~65°C條件下烘干3~5小時，粉粹得顆粒長度 為3~6mm的粉末，并置于乙醇中浸泡10~24小時，過濾、風(fēng)干得到粉碎物；
[0034] (a-2)取步驟（a-1)得到的粉碎物，以料液比1:60加入pH7. 0的蒸餾水，以超聲 功率480W、占空比1:1進行超聲波輔助提取30min，冷卻靜置lh，離心得上清液和沉淀；
[0035] (a-3)將步驟（a-2)得到的上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至體積為原體積的1/10,加入 95%的乙醇溶液使樣品最終濃度為80 %，放置過夜，離心，所得沉淀冷凍干燥，得到裂片石 莼粗多糖。
[0036] 本發(fā)明制得的0/W型肉桂醛納米乳液，油相是由肉桂醛和中鏈甘油三酯（MCT)組 成。
[0037] 本發(fā)明的優(yōu)點和產(chǎn)生的有益效果：
[0038]1.本發(fā)明的特點是采用裂片石莼多糖作為肉桂醛乳液的乳化劑，所制得的乳 液所需乳化劑用量少（實施例4中，制備平均粒徑（D[3,2]為Iiim的0/W型含肉桂醛新 鮮乳液，阿拉伯膠用量為10%，而裂片石莼的用量僅為3% )，穩(wěn)定性高（實施例4中，裂 片石莼多糖乳液，加速試驗后其肉桂醛保留率為60. 45%，明顯高于同濃度印度膠乳液的 47. 74% )。本發(fā)明為裂片石莼在親水膠體方面的利用、性質(zhì)研究以及產(chǎn)品開發(fā)提供可靠的 理論依據(jù)。
[0039] 2.本發(fā)明采用徑向流色譜法分離純化裂片石莼多糖，在常溫下篩選出分子量相對 集中分布、均一性好的親水膠體多糖。該方法不涉及有機溶劑，能夠有效脫除樣品中的蛋白 質(zhì)而對與多糖結(jié)合在一起的糖蛋白影響很小，糖蛋白有助于提高多糖的乳化性。
[0040] 3.該乳液中的乳化劑裂片石莼多糖是一種天然生物大分子，可被人體直接吸收， 安全性高。同其他經(jīng)濟膠體相比裂片石莼多糖來源豐富，價格低廉，與報道的以阿拉伯膠為 壁材的肉桂醛微乳相比可以顯著降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。
[0041] 4.本發(fā)明制備的肉桂醛乳液，適用于食品行業(yè)，該乳化劑也可用于其他脂溶性成 分的亞微米級別乳化包埋，具有良好的應(yīng)用前景。 (四）
【附圖說明】
[0042] 圖1為不同均質(zhì)壓力和循環(huán)次數(shù)下2%UFP制備的肉桂醛新鮮乳液的顆粒平均粒 徑D[3, 2]值；
[0043] 圖2為2%UFP在不同均質(zhì)條件下制備的肉桂醛乳液在25°C和60°C下分別貯存 0d、3d和7d的粒徑分布，左圖均質(zhì)條件為75MPa循環(huán)1次，右圖為75MPa循環(huán)3次；
[0044] 圖3為3%UFP制備的肉桂醛乳液在25°C和60°C下分別貯存0d、3d和7d的粒徑 分布；
[0045] 圖4為不同乳化劑制備的D[3, 2]為Iym肉桂醛新鮮乳液在0d，3d和7d加速試 驗中平均粒徑，4A圖為不同乳化劑制備的新鮮乳液粒徑分布，4B圖為以UFP為乳化劑，4C圖 為以GA為乳化劑，4D圖為以GG為乳化劑制備的肉桂醛乳液在加速試驗中的粒徑分布。 (五）
【具體實施方式】
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