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高压微射流制备叶黄素纳米乳

作者:www.willnano.com 日期:2023-06-29 点击:545
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叶黄素(lutein)属于类胡萝卜素色素之一, 广泛存在于蔬菜、花卉、水果等植物中。叶黄素具有抗氧化、保护视力等功能作用,但叶黄素属于脂溶性色素,不溶于水,限制了叶黄素在食品工业中的应用。纳米乳液是一种液相以液滴形式分散于第二相的胶体分散体系,具有抗沉降和乳析的动力学稳定特性,将叶黄素制备为纳米乳液,可增加其水溶解性和防止氧化。本文以叶黄素为主要原料,通过添加卵磷脂,采用高压微射流制备叶黄素纳米乳液,探讨压力、叶黄素用量、卵磷脂用量对纳米乳平均粒径的影响,为制备叶黄素油纳米乳液提供理论指导。

  1. 实验方法 

    1.1 叶黄素纳米乳液制备

    在室温条件,将水、叶黄素和大豆卵磷脂混合,采用磁力搅拌器 1000r/min 下混合均匀,然后采用 10000r/min 的高速分散机分散,再通过高压均质机处理 2 次,即得叶黄素纳米乳液。

    1.2 叶黄素纳米乳液制备的单因素实验

    以平均粒径为指标,分别研究高压微射流压力 (100MPa、120MPa、140MPa、160MPa、180MPa)、 叶黄素用量(2%、4%、6%、8%、10%)、大豆卵磷脂用量(1%、2%、3%、4%、5%)对纳米乳液平均粒径的影响。

    1.3 叶黄素纳米乳液稳定性研究

    取 10mL 叶黄素纳米乳液避光放在 25℃条件下储存 15d,每隔 3d 测定其粒径和 Zeta 电位。

    1.4 叶黄素纳米乳液的粒径和 Zeta 电位分析

    将叶黄素纳米乳液采用激光纳米粒度仪测定粒径和 Zeta 电位。

  2. 实验结果

    2.1高压微射流压力对叶黄素纳米乳液粒径的影响。

    不同高压微射流压力对叶黄素纳米乳液粒径 的影响见图 1。从图 1 可见,随着压力的增加,纳米乳液粒径减小,但压力达到 160MPa 后,压力增加后粒径变化差异不显著(P > 0.05),高压可将纳米乳液液滴破碎,增加比表面积,但当压力过 160MPa 后,表面积增加更多,表面活性剂不足以覆盖颗粒表面,导致表面颗粒之间的聚集作用增加,聚集作用和破碎作用达到平衡。因此,处理压力确定为160MPa.










    压力对纳米乳粒径影响.png

    2.2叶黄素用量对纳米乳液粒径的影响

不同叶黄素用量对叶黄素纳米乳液粒径的影响见图 2。在叶黄素用量达到8%后,乳液粒子粒径显著增加,说明乳化剂不足以覆盖于叶黄素表面,引起粒子聚集。表明叶黄素的较好用量为8%.

叶黄素用量对纳米乳液粒径影响.png


     2.3大豆卵磷脂用量对叶黄素纳米乳液粒径的影响

     不同大豆卵磷脂用量对叶黄素纳米乳液粒径 的影响见图 3.从 图 3 可 见, 随 着 大 豆 卵 磷 脂 用 量 的 增 加,纳米乳液粒径减小,但大豆卵磷脂用量达到 4% 后,用量增加后粒径变化差异不显著。表明当大豆卵磷脂的浓度达到4%后,乳化作用已经完成。因此,确定大豆卵磷脂的较好用量为4%。



大豆卵磷脂用量对纳米乳液粒径影响.png

2.4 贮藏稳定性

经激光粒度仪测定,在贮藏 15d 内,乳液的颗粒仍然保持在165.21nm 以内,Zeta电位保持在 23.66mV 以内,无浮油、聚沉现象,表现出明显的稳定性。

3.结论

采用高压微射流制备叶黄素纳米乳化液,优化的乳液制备工艺条件为:处理压力 160MPa、叶黄素用量 8%、大豆卵磷脂用量 4%,制备的纳米乳粒径156.02nm,具有较好贮藏稳定性,表明高压微射流是制备叶黄素纳米乳化液适宜的方法,为研究类似叶黄素难溶性物质的纳米乳液提供了理论参考。

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