郭 鑫，盧宇寧，張 濤，劉睿杰，常 明，金青哲，王興國

(江南大學 食品學院，國家功能食品工程技術研究中心，江蘇省食品安全與質量控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 無錫 214122)

亞麻籽，也稱胡麻籽，含油率在38%～45%，是重要的油料作物，加拿大、中國等國家為其主產國。大量實驗證明n-3多不飽和脂肪酸在心腦血管、糖尿病、癌癥等疾病的預防和控制中起著重要作用[1]。很多國家和地區(qū)建議攝入富含n-3多不飽和脂肪酸的飲食。亞麻籽油中α-亞麻酸的含量很高。在人體代謝過程中，亞麻酸可以轉化為二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)等n-3多不飽和脂肪酸[2]。大量研究也證實亞麻籽油的攝入可以降低患多種慢性疾病的風險[3]。隨著居民生活水平和健康意識的提升，市場上出現(xiàn)了越來越多的功能性食品，其中富含n-3多不飽和脂肪酸的功能性產品也逐漸增多。近年來，食品級的納米乳液已被廣泛應用于功能性脂質和脂溶性有益伴隨物的包埋和遞送。以納米乳液運送脂質不僅可以提高其氧化穩(wěn)定性，還可以明顯提高脂質消化、吸收和代謝的效率[4]。

然而，乳液在制備、儲存和應用的過程中，脂質伴隨物對其化學穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性存在顯著的影響。有研究表明向乳液中添加兒茶素和槲皮素可以降低乳液脂質氧化產物，進而提高乳液的氧化穩(wěn)定性[5]。通常，脂質伴隨物可以與表面活性劑通過疏水反應鍵鍵合，并在油水界面處阻止脂質氧化的發(fā)生。生育酚是植物油中常見的內源性抗氧化劑，基本結構為有一條異戊二烯側鏈的色滿酚[6]，其具有很強的抗氧化性，在油脂氧化過程中，生育酚可以貢獻分子上的酚羥基，貢獻自身氫原子形成穩(wěn)定的氧化物，從而影響植物油的氧化穩(wěn)定性[7]。但是關于生育酚對乳液物理結構和脂質氧化的影響研究卻較少。

本文通過向亞麻籽油O/W納米乳液中添加生育酚，探究生育酚對亞麻籽油O/W納米乳液的物理穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性的影響，以期為提高富含n-3不飽和脂肪酸油脂的穩(wěn)定性提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

亞麻籽油來自寧夏君星坊食品科技有限公司，未添加抗氧化劑。乳清分離蛋白購于美國Davisco公司。

氫過氧化枯烯、1,1,3,3-氯化四乙銨、脂肪酸混標，Sigma公司；甲醇、正己烷、異丙醇為色譜純，F(xiàn)isher公司；正己烷、甲醇、無水乙醚、鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉為分析純，國藥試劑有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 亞麻籽油的柱層析純化[8]

取一定量的亞麻籽油，按體積比1∶1與正己烷混合，制成亞麻籽油溶液。層析柱為6 cm×80 cm，填料為氧化鋁、硅酸、硅藻土、活性炭、硅膠，填料比例為5∶2∶1∶2∶5。上樣量1 L，流速1 滴/s，洗脫劑為正己烷。

1.2.2 亞麻籽油納米乳液的制備

以乳清分離蛋白(WPI)為乳化劑，加水配制成質量分數(shù)2%的乳清分離蛋白溶液，充分攪拌后將乳清分離蛋白溶液與亞麻籽油溶液按質量比9∶1混合，添加亞麻籽油溶液質量2.4%的生育酚，20 000 r/min高速剪切2 min后，將乳液在均質壓力120 MPa、循環(huán)次數(shù)4次的條件下均質，得到亞麻籽油納米乳液。立即將樣品放入冰水混合物中，防止過熱。向其中加入乳液質量0.02%的疊氮化鈉后密封放于37℃恒溫箱中貯藏，期間測定相關指標變化，考察乳液的穩(wěn)定性。以未添加生育酚的亞麻籽油納米乳液為對照組。

1.2.3 亞麻籽油脂肪酸組成的測定

亞麻籽油脂肪酸組成測定參考Zheng等[9]的方法。

1.2.4 亞麻籽油脂質伴隨物含量的測定

生育酚含量參考Guo等[10]的方法，采用液相色譜法進行測定。甾醇含量參考Shi等[11]的方法，采用氣相色譜-質譜聯(lián)用法進行測定。

1.2.5 亞麻籽油納米乳液的物理表征

乳液的平均粒徑和多分散系數(shù)(PDI)測定參照Liang等[3]的方法，在25℃下測定。測定前需將樣品稀釋到合適的遮光度范圍以避免多重光散射效應，稀釋后的樣品使用多角度粒度與Zeta電位分析儀測量。

Zeta電位采用多角度粒度與Zeta電位分析儀測定。樣品需采用超純水預稀釋以避免光散射效應(應使衰減指數(shù)在5～10之間)。

1.2.6 亞麻籽油納米乳液的脂質氧化產物測定

乳液的氫過氧化物含量根據(jù)Liang等[3]的方法測定。乳液的硫代巴比妥酸反應物(TBARS)含量參考Mi等[12]的方法測定。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析

每個樣品測定重復3次，采用Excel2017和SPSS18.0進行方差分析，數(shù)據(jù)以“平均值±標準差”表示。使用Origin軟件制圖。

2 結果與討論

2.1 純化前后亞麻籽油脂肪酸和微量伴隨物的組成

亞麻籽油本身含有一定量的微量伴隨物，主要包括生育酚、甾醇和多酚等。這些物質的存在可能會對添加生育酚的結果存在一定的干擾。因此，在不影響亞麻籽油脂肪酸組成的前提下，首先通過柱層析純化處理盡可能去除微量伴隨物。

純化處理前后亞麻籽油的脂肪酸組成和微量伴隨物含量如表1所示。

表1 純化前后亞麻籽油脂肪酸組成和微量伴隨物含量

由表1可知，純化處理對亞麻籽油的脂肪酸組成和含量無顯著影響。亞麻籽油中共檢出7種脂肪酸，分別為棕櫚酸(C16∶0)、棕櫚油酸(C16∶1)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1)、亞油酸(C18∶2)、α-亞麻酸(C18∶3n3)、γ-亞麻酸(C18∶3n6)。其中α-亞麻酸(C18∶3n3)含量最高，純化后含量為48.77%。

亞麻籽油主要含有α-生育酚(16.32 mg/kg)和γ-生育酚(289.63 mg/kg)，經過柱層析純化后，α-生育酚被全部去除，大部分的γ-生育酚被去除，去除率為98.88%。亞麻籽油中主要含有3種甾醇：β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇，甾醇的種類與文獻[13]報道結果一致。其中，β-谷甾醇的含量最高，為1 322.36 mg/kg，純化處理去除了67.98%的β-谷甾醇。豆甾醇和菜油甾醇的含量分別為180.55 mg/kg和323.66 mg/kg，純化后去除率分別為50.02%和53.59%。

因此，通過純化處理，可以去除亞麻籽油中的大部分微量伴隨物，脂肪酸組成幾乎無變化。

2.2 亞麻籽油納米乳液的粒徑、PDI、Zeta電位(見圖1～圖3)

圖1 貯藏期間生育酚對亞麻籽油納米乳液平均粒徑的影響

圖2 貯藏期間生育酚對亞麻籽油納米乳液PDI的影響

圖3 貯藏期間生育酚對亞麻籽油納米乳液Zeta電位的影響

由圖1可知，在整個貯藏期間，對照組和實驗組平均粒徑的變化不大，均保持在較低的水平，且組間差異不大。

PDI通常用來衡量乳液的穩(wěn)定狀況。由圖2可知，初始對照組和實驗組納米乳液的PDI分別為0.163 和0.150，隨著貯藏時間的延長，兩組的PDI呈波動狀態(tài)，但均小于0.3，且組間無顯著性差異。說明制得的納米乳液在整個30 d的貯藏期間顆粒高度均勻且尺寸的分布范圍較窄。綜上，向亞麻籽油納米乳液中添加生育酚，不會對納米乳液的粒徑和PDI產生影響。實驗結果與Liang等[3]構建的亞麻籽油乳液的結果一致。

由圖3可知，在整個貯藏期間，兩組乳液的Zeta電位均呈上升趨勢，對照組乳液的Zeta電位范圍為-34.70～-17.45 mV，實驗組的變化范圍為-34.28～-17.63 mV，無顯著性差異(P>0.05)。說明向亞麻籽油納米乳液中添加生育酚不會影響乳液的Zeta電位，實驗結果與Cheng等[4]構建的亞麻籽油乳液結果一致。

2.3 亞麻籽油納米乳液的氧化穩(wěn)定性(見圖4)

關于乳液的氧化穩(wěn)定性，氫過氧化物常用來衡量脂質一級氧化產物的含量，TBARS是TBA與醛、酮類物質反應生成的終產物，常用來衡量脂質二級氧化產物的含量。

由圖4可知，在貯藏實驗的開始階段，對照組和實驗組的氫過氧化物含量均呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。隨著貯藏時間的延長，對照組的氫過氧化物含量明顯升高，并在貯藏24 d達到最高(2.48 mmol/kg)。實驗組的氫過氧化物含量則呈現(xiàn)波動，且氫過氧化物含量明顯低于對照組(P<0.05)。對照組和實驗組貯藏期間的TBARS含量的變化趨勢類似，均緩慢上升，然而實驗組的TBARS含量明顯低于對照組(P<0.05)，且大部分貯藏時間里實驗組的TBARS含量不到對照組的一半。說明添加生育酚可以一定程度上抑制亞麻籽油納米乳液脂質氧化的一級氧化產物和二級氧化產物。此外，其他脂質伴隨物也被證明具有降低乳液脂質氧化水平的能力[14]。

3 結 論

本文采用乳清分離蛋白乳化劑制備亞麻籽油納米乳液，研究了生育酚對亞麻籽油納米乳液物理穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性的影響。研究表明，添加生育酚可以顯著降低貯藏期間亞麻籽油納米乳液中的一級、二級氧化產物的含量，但對乳液的物理穩(wěn)定性無明顯影響。由此可見，生育酚可以作為亞麻籽油納米乳液的添加劑改善乳液的氧化穩(wěn)定性并且有應用于功能性食品或者飲料中的潛力。