杜成琨,吳 春
(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院,哈爾濱150076)
木犀草素是一種很具有代表性的天然黃酮,屬弱酸性四羥基黃酮類化合物,在植物界分布較廣;標(biāo)準(zhǔn)程序的化學(xué)分析研究表明,等濃度條件下的木犀草素與槲皮素及辣椒素相比,木犀草素具有最強(qiáng)的抗氧化活性;有關(guān)藥理及臨床實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還表明木犀草素在體內(nèi)具有抗菌、抗病毒及降低血脂和膽固醇的作用[1].木犀草素由于含有酚羥基等基團(tuán),脂溶性很差,所以至今這種天然、優(yōu)良的抗氧化劑還不能很好地應(yīng)用于脂類產(chǎn)品中.
微乳(Microemulsion)是由水相、油相、表面活性劑和助表面活性劑按適當(dāng)?shù)谋壤园l(fā)形成的一種透明或半透明的、低黏度、各向同性且熱力學(xué)穩(wěn)定的溶液體系[2].微乳化技術(shù)可以解決添加劑的溶解性問(wèn)題[3],提高添加劑的溶解度.本文通過(guò)研究制備木犀草素W/O型微乳液,以提高其在油脂中的溶解性,為木犀草素的開(kāi)發(fā)利用提供更為廣闊的前景.
吐溫-80(天津市永大化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心),司班-80(天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠),1,2-丙二醇(天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠),無(wú)水乙醇(分析純,天津市天新精細(xì)化工開(kāi)發(fā)中心),大豆油(市售),木犀草素(98%,北京市奧博星生物技術(shù)有限公司).
電子天平FA2004N(上海精密科學(xué)儀器有限公司),752型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司),紫外光譜儀(上海光譜儀器有限公司).
2.1.1 表面活性劑的選擇
制備W/O型微乳,HLB應(yīng)在3~7范圍內(nèi).表面活性劑的復(fù)配,可發(fā)揮它們的協(xié)同效應(yīng),能提高乳化效率,使微乳液的制備更容易,有助于減少乳化劑的用量,從經(jīng)濟(jì)性、安全性等角度考慮均是十分有益的[4-5].已知司班 -80和吐溫 -80的HLB值分別為4.3和15,對(duì)其進(jìn)行復(fù)配,見(jiàn)表1.
以大豆油為油相,選用司班-80及司班-80與吐溫-80按一定質(zhì)量復(fù)配的表面活性劑.分別考察其對(duì)水的增溶作用.
在具塞試管中,分別加入表面活性劑,按質(zhì)量比為9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9與油相混合,在室溫下攪拌一定時(shí)間至混合均勻.然后邊攪拌邊緩慢加入蒸餾水,直至溶液出現(xiàn)渾濁.記錄不同比例試樣的加水量.利用Origin8.0繪制偽三元相圖,以形成微乳區(qū)域面積的大小為指標(biāo),選擇表面活性劑.
表1 不同比例復(fù)配的表面活性劑的HLB值
由圖1可見(jiàn),這些表面活性劑與水形成的微乳區(qū)都較小,這是因?yàn)楹虚L(zhǎng)烴鏈的食用油脂不易形成微乳.從圖1上看,司班-80與吐溫-80以質(zhì)量比3∶1復(fù)配的表面活性劑形成的W/O型微乳區(qū)域稍大,說(shuō)明該復(fù)配表面活性劑所形成的微乳效果較好.故選擇司班-80與吐溫-80質(zhì)量比3∶1復(fù)配的表面活性劑.
2.1.2 助表面活性劑的選擇
以大豆油為油相,司班-80與吐溫-80按質(zhì)量比3∶1混合為表面活性劑,選用乙醇、1,2-丙二醇、甘油為助表面活性劑,分別考察其對(duì)微乳形成的影響.在具塞試管中,將表面活性劑分別與助表面活性劑按質(zhì)量比4∶1混合溶解.在不斷攪拌下,按不同質(zhì)量配比加入油相.做法同2.1.1.表面活性劑與助表面活性劑的混合物為乳化劑,乳化劑、油相及水相為頂點(diǎn),計(jì)算其在不同比例時(shí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),繪制偽三元相圖,見(jiàn)圖2.
圖2 微乳的偽三元相圖
在表面活性劑中加入一些醇類物質(zhì),能提高其乳化效果.這是因?yàn)?,醇類物質(zhì)作為助乳化劑可以增加其界面柔性,提高其彎曲的穩(wěn)定性.隨著助乳化劑的黏度增大,加水量減少.從相圖中看出,乙醇作為助表面活性劑時(shí)形成的微乳區(qū)域稍大,說(shuō)明乙醇的助乳化性能稍好,故選用乙醇作為助表面活性劑.
2.1.3 表面活性劑與助表面活性劑比例選擇
分別考察司班-80與吐溫-80質(zhì)量比3∶1復(fù)配的表面活性劑與助表面活性劑(乙醇)質(zhì)量比4∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶4混合形成的乳化劑對(duì)微乳形成的影響.
由圖3中可以看出,隨著表面活性劑與助表面活性劑比例減小,體系的增水性能降低.當(dāng)比例小于1∶4時(shí),體系很難形成微乳.當(dāng)表面活性劑與助表面活性劑質(zhì)量比為4∶1時(shí),微乳區(qū)域稍大.最后得到最佳微乳配比是司班∶吐溫∶乙醇∶油∶水為4.2∶1.4∶1.4∶3∶1.
采用離心法,3 000 r/min離心10 min后,觀察.所制備的微乳液為不分層并保持澄清透明的淡黃色液體.
圖3 微乳的偽三元相圖
2.3.1 油及微乳中溶解度實(shí)驗(yàn)
取大豆油和空白微乳各100 mL,分別逐漸加入木犀草素.超聲處理10 min,然后于37℃,150 r/min恒溫水浴中機(jī)械震蕩24 h,觀察木犀草素是否完全溶解.見(jiàn)表2.若完全溶解,再加入適量木犀草素,重復(fù)上述操作[5].
2.3.2 初步穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
制備木犀草素微乳溶液,分別于室溫、低溫4℃、40℃和高溫60℃條件下放置,考察其外觀的變化,見(jiàn)表3.
表2 木犀草素在各溶液中的溶解度
表3 木犀草素微乳穩(wěn)定性的考察
根據(jù)表3可知,木犀草素微乳液在4℃及室溫條件下保存,放置期間微乳的外觀狀態(tài)未見(jiàn)明顯變化,仍呈澄清透明的狀態(tài).而在40℃及60℃條件下放置5 d后,微乳液發(fā)生渾濁.說(shuō)明該木犀草素微乳體系在室溫及4℃條件下保存較為穩(wěn)定.
制備微乳需要適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┡c助表面活性劑按一定比例配合,形成的微乳澄清透明,穩(wěn)定性良好.微乳對(duì)木犀草素的增溶作用大大增強(qiáng),其溶解度比在油中提高約42倍.
[1]白海強(qiáng),劉力恒.木犀草素研究進(jìn)展[J].大眾科技,2007(9):132-133.
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