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        銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性研究

        2014-03-29 05:45:02黃曉德趙伯濤朱羽堯
        中國野生植物資源 2014年1期
        關(guān)鍵詞:桉葉油銀耳精油

        黃曉德,錢 驊, 趙伯濤 ,朱羽堯,陳 斌

        (南京野生植物綜合利用研究院,江蘇 南京 210042)

        水溶性植物精油是日化和食品工業(yè)中常用的調(diào)香添加劑,當(dāng)前市場上的水溶性植物精油一般是通過向植物精油中添加吐溫、Span、OP、烷基苯磺酸鈉、脂肪酸單甘油脂等化學(xué)合成或半合成的乳化劑,經(jīng)高壓均質(zhì)制成O/W型乳液。近年來隨著人們對質(zhì)量安全要求的不斷提高,研究開發(fā)植物精油天然乳化劑,成為當(dāng)前食品及日化領(lǐng)域乳化劑研究開發(fā)的主要趨勢。

        銀耳多糖是從銀耳子實(shí)體或液體深層發(fā)酵的銀耳孢子中提取出來的一種活性雜多糖,現(xiàn)代研究表明銀耳多糖具有不僅具有極強(qiáng)的保濕作用,而且對植物精油一定的乳化作用,銀耳多糖的乳化作用源于3個(gè)方面:一是銀耳多糖是多羥基天然大分子,具有一定的分子極性,與油微滴表面能夠以范德華力的形式相互結(jié)合,在微滴表面形成良好的親水膠體膜,防止微滴之間的聚合,從而增加體系的乳化能力和穩(wěn)定性[1];二是銀耳多糖在水溶液中具有一定的黏度,削弱了油滴分子之間由于分子布朗運(yùn)動(dòng)而造成的自動(dòng)聚合,Eri Akiyama等人[2]對改性纖維素的增稠和乳化性研究也得到類似的結(jié)果;三是降低了界面水分子冰點(diǎn),顯著提高乳液的抗凍融性[3-4]。本文研究了不同條件下,銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性以及乳化體系的穩(wěn)定性,為銀耳多糖在日化產(chǎn)品中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與儀器

        1.1 材料和試劑

        桉葉油,市售。

        銀耳粗多糖(總糖含量86.3%),自行提取制備。

        十二烷基苯磺酸鈉(SDS)等試劑均為國產(chǎn)分析純。

        1.2 儀器

        FJ-200 高速分散均質(zhì)機(jī),上海標(biāo)本模型廠;

        LD4-2 離心機(jī),北京醫(yī)用離心機(jī)廠;

        752紫外可見分光光度計(jì),上海菁華科技儀器有限公司;

        HH-S 電熱恒溫水浴鍋,江蘇省醫(yī)療器械廠;

        電子天平LEVER,凱豐集團(tuán)有限公司。

        2 試驗(yàn)方法

        2.1 乳化性測定

        取銀耳粗多糖溶液10 mL,邊攪邊緩緩加入桉葉油1 mL,以10 000 r/min 高速均漿1 min制成乳狀液, 用200μL移液槍從中部抽取乳狀液100 μL,立即與 5 mL 0.1% SDS 溶液混合,于500 nm測定吸光值OD500以反映銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性EAI[1]。

        2.2 乳化穩(wěn)定性測定

        參照Pearce[5]等人的測定方法并做適當(dāng)修改, 具體操作如下: 準(zhǔn)確量取1%多糖溶液10 mL,邊攪邊緩緩加人300 μL的桉葉油使其濃度為3%左右,然后以10 000 r/min 高速均漿制成乳狀液, 用200 μL移液槍從底部抽取乳狀液100 μL,立即與 5 mL 0.1% SDS 溶液混合,然后在分光光度計(jì)上500 nm 處測定初始吸光值E0,10 min后測定500 nm處吸光值Et, 乳化穩(wěn)定性ESI由下式計(jì)算得出:

        E0:0 min時(shí)的吸光值

        t:10 min

        3 結(jié)果與分析

        3.1 銀耳粗多糖乳化性及乳化穩(wěn)定性分析

        分別配制濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%的銀耳粗多糖液10 mL,加入桉葉油1 mL,測定乳化性及乳化穩(wěn)定性結(jié)果如圖1。

        圖1 濃度對乳化性及乳化穩(wěn)定性的影響

        由圖1可知,在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi),隨著銀耳糖濃度的增大,銀耳粗多糖對桉葉油的乳化能力和乳化穩(wěn)定性呈上升趨勢,在濃度達(dá)到1.0%時(shí),銀耳粗多糖對桉葉油乳化性和乳化穩(wěn)定性達(dá)到最佳,此后,隨著銀耳粗多糖濃度的繼續(xù)上升,對桉葉油乳化性仍呈緩慢上升趨勢,但乳化體系的穩(wěn)定性迅速下降。分析可能是由于銀耳粗多糖具有極強(qiáng)的吸水保水性,濃度達(dá)到1.4%以后,溶液過于粘稠呈凝膠狀,不利于桉葉油的分散,難以形成穩(wěn)定的乳化體系。

        3.2 溫度乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響

        分別取1%多糖溶液10 mL于4 ℃,10 ℃,20 ℃,40 ℃,60 ℃、80 ℃條件下,加入桉葉油1 mL,按上述方法測定乳化性和乳化穩(wěn)定性,結(jié)果如圖2。

        圖2 溫度對乳化性及穩(wěn)定性影響

        由圖2可知,在實(shí)驗(yàn)設(shè)定條件下,銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性在40 ℃以下,隨銀耳粗多糖溶液濃度的增大呈上升趨勢,在40 ℃乳化性達(dá)到最大,40 ℃以上,乳化性和乳化穩(wěn)定性,呈急速下降趨勢;乳化體系在40~60 ℃之間有較好的穩(wěn)定性,溫度超過60 ℃,乳化穩(wěn)定性急劇下降。這可能是由于,隨著溫度的升高,達(dá)到或超過桉葉油的沸點(diǎn),桉葉油分子處于劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài),同時(shí)高溫下銀耳粗多糖的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,分子聚合度降低,溶液粘度減小,造成乳化體系難以形成和維持。

        3.3 不同pH對銀耳多糖乳化性及其穩(wěn)定性的影響

        配制不同pH的緩沖液,溶解多糖至最終濃度為1%,加入1 mL桉葉油,迅速均質(zhì),按如上方法測定。

        圖3 pH乳化性及乳化穩(wěn)定性的影響

        由圖3可知,銀耳粗多糖的對桉葉油的乳化性和乳化穩(wěn)定性,隨溶液pH值大增大呈降低趨勢,這是由于,銀耳多糖為含有的中性多糖、酸性多糖、糖醛酸等成分的雜多糖,在堿性條件下雖更易溶解,但容易造成多糖分子結(jié)構(gòu)和蛋白結(jié)構(gòu)的破壞,而在酸性條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,更利于乳化體系的形成和維持,說明多糖樣品乳化劑適宜酸性條件下。

        3.4 NaCl濃度對乳化性影響

        配制不同濃度的NaCl溶液,溶解多糖至最終濃度為1%,加入1 mL桉葉油,按如上方法測定乳化性及乳化穩(wěn)定性,結(jié)果如圖4。

        圖4 NaCl濃度對乳化性及穩(wěn)定性的影響

        由圖4可知,隨著NaCl濃度增大,銀耳多糖乳化性和乳化穩(wěn)定性均降低,這是因?yàn)镹aCl在溶液中提高了溶液離子濃度,造成了乳化體系中乳化界面膜的破壞,使多糖的乳化能力變小,乳化體系穩(wěn)定性降低。

        4 結(jié) 論

        由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性隨濃度增大上升,在濃度1%時(shí)達(dá)到最大,隨后呈下降趨勢;在pH 4.0~8.0之間;有較好的乳化性及乳化穩(wěn)定性,在此范圍以外,隨pH的升高、降低,銀耳粗多糖的乳化和乳化性均呈降低趨勢;隨著溫度度升高,銀耳粗多糖的乳化活性和乳化穩(wěn)定性有所降低,但在20~40 ℃范圍內(nèi)有較好乳化性和乳化穩(wěn)定性,溶液中NaCl的存在會(huì)降低銀耳多糖對桉葉油的乳化性和乳化穩(wěn)定性。

        在常規(guī)的溫度、pH、離子濃度下,銀耳粗多對桉葉精油具有良好的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。日化產(chǎn)品常用的植物精油與桉葉油具有相似的性質(zhì),因此利用銀耳粗多糖的乳化性和保濕性開發(fā)植物精油產(chǎn)品,既可以提高產(chǎn)品的安全性,也可以改進(jìn)產(chǎn)品保濕性能、潤滑性,具有良好應(yīng)用的前景。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 呂巧枝,黃彥芳,王曉梅,等.甘薯葉可溶性蛋白乳化性及其德定性研究[J].食品工業(yè)科技,2010,31(1):138-140.

        [2] Akiyama E,Yamamoto T,Yago Y, et al.Thickeningpropertiesandemulsification mechanisms of new derivatives of polysaccharide in aqueous solution[J].Journal of Colloid and interface Science,2007,311(2):438-446.

        [3] 宋江峰.多糖對蛋白質(zhì)乳濁液穩(wěn)定性影響機(jī)理研究[J].糧食與油脂,2008,21(9):1-3.

        [4] 劉禹.桑椹籽蛋白質(zhì)的乳化性及其穩(wěn)定研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,57(5):43-45.

        [5] Pearce K.N, KinsellaJ.E.Emulsifying properties of proteins: Evaluation of a turbidimetric technique.Journal of Agricultural Food Chemistry,1978,26(3):716-723.

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