• 应用领域:食品/饮料
  • 检测样品:乳制品及特殊膳食
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  • 检测项目:理化分析
  • 参考标准:
方案配置单
  • 方案摘要
  • 姜黄素(curcumin,二阿魏酰基甲烷)是一种从姜黄根茎中获得的天然黄色色素,姜黄素独特的风味和颜色,被广泛作为香料或着色剂等在国内外使用。研究发现其具有抗氧化、抗炎,护肝、抗癌和抗肿瘤等多种生物和药理活性,已成为国内外研究热点。然而其在碱性和光照条件下易分解,稳定性及水溶解性差,纯水中的溶解度约为11ng/mL。此外,直接口服姜黄素后几乎都以粪便和尿液形式被排泄出去,仅有少量被人体吸收,严重影响其在功能性食品和医药品中的应用。如何提高姜黄素的生物利用率、稳定性与水溶性是目前的研究重点及难点。 最近研究表明,将一些脂溶性的,具有生物活性的化合物植入运载体系中,如制备姜黄素纳米乳液,姜黄素磷脂复合物,姜黄素多糖复合物等,姜黄素经处理,其液滴尺寸较小,对姜黄素起到保护作用,大大提高了其稳定性及水溶解性等。 本研究目的是通过高压微射流均质建立4种(蛋白质类、多糖类、小分子合成乳化剂、磷脂类)稳定的姜黄素乳液运载体系,采LUMiSizer快速稳定性分析仪研究不同均质压力、均质次数、乳化剂浓度对姜黄素乳液稳定性的影响。
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    姜黄素连载系列之一

    姜黄素(curcumin,二阿魏酰基甲烷)是一种从姜黄根茎中获得的天然黄色色素,姜黄素独特的风味和颜色,被广泛作为香料或着色剂等在国内外使用。研究发现其具有抗氧化、抗炎,护肝、抗癌和抗肿瘤等多种生物和药理活性,已成为国内外研究热点。然而其在碱性和光照条件下易分解,稳定性及水溶解性差,纯水中的溶解度约为11ng/mL。此外,直接口服姜黄素后几乎都以粪便和尿液形式被排泄出去,仅有少量被人体吸收,严重影响其在功能性食品和医药品中的应用。如何提高姜黄素的生物利用率、稳定性与水溶性是目前的研究重点及难点。

    最近研究表明,将一些脂溶性的,具有生物活性的化合物植入运载体系中,如制备姜黄素纳米乳液,姜黄素磷脂复合物,姜黄素多糖复合物等,姜黄素经处理,其液滴尺寸较小,对姜黄素起到保护作用,大大提高了其稳定性及水溶解性等。

    本研究目的是通过高压微射流均质建立4种(蛋白质类、多糖类、小分子合成乳化剂、磷脂类)稳定的姜黄素乳液运载体系,采LUMiSizer快速稳定性分析仪研究不同均质压力、均质次数、乳化剂浓度对姜黄素乳液稳定性的影响。

     

    1,实验方法

    1.1,姜黄素纳米乳液的制备

    称取0.04g姜黄素粉末,将其加入热MCT10mL80℃)中,磁力搅拌至完全溶解,形成油相。称取一定量的乳化剂(吐温80、卵磷脂、乳清蛋白和阿拉伯胶)分别溶解于90mL磷酸盐缓冲溶液(10mmol/LpH7)中,形成水相。将油相缓慢滴加到水相中并高速分散(4 kW4 min)得到粗乳液,然后将粗乳液通过微射流均质机(不同的均质条件)获得精细乳液,将其立即冷却至室温备用。

    1.2,姜黄素乳液物理稳定性快速分析

    LUMiSizer稳定性分析仪测定乳液的稳定性。采用现有分析模式(Front tracking)确定合适的均质条件。取乳状液1.8mL,缓慢注射至样品试管底部(试管壁上禁止有残留和气泡),温度设定为25℃,离心转速4000 r/min,每30s记录1次样品的透射率特征线,共255次。

    2,结果与讨论

    21 均质条件对姜黄素乳液稳定性的影响

    采用LUMiSizer稳定性分析仪,因连续相中粒子在不同时间会有所移动,进而造成对应位置的光透射强度发生变化,将每个位置的光强度值连接起来,可得到完整的透光率曲线。且随着时间的变化,可得到不同时间段的透光率曲线,通过每条曲线之间的差异表征出稳定性的好坏。采用Front tracking的分析方法分析曲线,能更直观地描述乳液的稳定性。斜率图(正斜率代表沉降,负斜率代表悬浮)见图3a至图6d,斜率绝对值越大越不稳定。图3a4a5a6a代表不同均质压力(1020406080 MPa)对乳液稳定性的影响,图3b4b5b6b均为不同均质次数(12468 次)对乳液稳定性的影响。

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    3a为乳清蛋白的添加量2%,均质次数3次时,不同均质压力下所得斜率值A-E-8.511-6.275-4.435-4.120-3.920)。选60MPa作为其合适压强值。

    3b为乳清蛋白乳液在均质压力为60MPa,添加量为2%时,不同的均质次数所得斜率值A-E-4.004-1.763-1.190-1.007-1.064),可看出均质次数超过4次,对其稳定性影响不明显。最终选用均质4次。

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    从图4a同样可看出,吐温80乳液的添加量为2%,均质3次时,随着均质压力的增大,乳液的稳定性变好,之后变化不大,斜率值分别为-28.38-11.68-5.917-7.4205.563,在均质压力在大于40MPa后对其稳定性影响逐渐减小。过高的压力容易引起蛋白变性,建议选择压力40MPa 做试验。

    4b显示,吐温8乳液的添加量2%,均质压力40MPa时,随着均质次数的增大,乳液稳定性变好,斜率值分别为-2.921-1.884-1.348-1.189-1.073。均质超过6次后基本稳定,6次为其合适的均质次数。

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    从图5a可看出,在乳化剂添加量为4%,均质3次时,均质压力与其稳定性呈负相关,斜率值分别为-4.162-4.090-4.195-4.723-5.069,在压力超60 MPa后稳定性开始下降,可能与卵磷脂在高温、高压下不稳定,结构发生变化有关,进而影响其乳化效果。最终选其适宜压力40 MPa

    5b为卵磷脂在均质压力40 MPa,添加量4%时,乳液随着均质次数的增加,稳定性的变化,斜率值为-5.528-4.107-3.718-3.491-3.276。最终选均质6次。

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    6a显示,阿拉伯胶乳液在添加量4%,均质3次时,随着均质压力的增大,其稳定性差,其斜率值为-2.654-2.339-3.587-4.666-4.054压力 20MPa 为其合适压力。这是因为阿拉伯胶是一种天然的多糖类大分子聚合物,其分子结构中含有2% 左右的蛋白质,且与多糖部分共价结合。在高压下阿拉伯胶与蛋白质共价结合,自身结构被破坏,影响其乳化效果。

    6b显示,阿拉伯胶乳液在均质压20 MPa,添加量为4%时,随着均质次数的增加,其稳定性先好后差,其斜率值分别为-2.403-1.332-1.396-1.658-1.724。最终选均质2次。


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