高压微射流制备叶黄素纳米乳液及稳定性研究（一）

叶黄素（lutein）属于类胡萝卜素色素之一，高压广泛存在于蔬菜、微射花卉、流制水果等植物中。备叶研究发现，黄素叶黄素具有抗氧化、纳米保护视力等功能作用，乳液但叶黄素属于脂溶性色素，及稳不溶于水，定性易氧化，研究因此在食品工业中的高压应用受到了很大的限制。纳米乳液是微射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流制动力学稳定特性，将叶黄素制备为纳米乳液，备叶可增加其水溶解性和防止氧化；高压微射流是黄素采用100MPa以上的压力对乳液进行乳化均质的一种手段，近年来，在姜黄素、紫苏油等纳米乳液的制备上得到应用，但采用高压微射流制备叶黄素纳米乳液，目前还少见报道。因此，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，通过正交试验探讨压力、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材料和方法

1.1材料

1.1.1原料和试剂

叶黄素，分析纯，郑州正用化学试剂有限公司；大豆卵磷脂，分析纯，上海国药集团。

1.1.2仪器与设备

XHF-D高速分散机，宁波新芝生生物科技股份有限公司；Bench-top高压纳米均质机，英国SFP公司制造；HC-3618R高速冷冻离心机，安徽中科中佳科学仪器有限公司；纳米粒度和zeta电位及分子量分析仪，英国Malern仪器公司。

1.2实验方法

1.2.1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，再通过高压纳米均质仪处理2次，即得叶黄素纳米乳液。

1.2.2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。

1.2.3正交实验优化

在单因素实验的基础上，以纳米乳液的平均粒径为指标，采用L₉（3）⁴正交实验表进行实验设计。实验的因素与水平见表1。

1.2.4叶黄素纳米乳液离心稳定性测定

取30mL的叶黄素纳米乳液加入到50mL离心管中，加盖密封，室温10000r/min离心不同时间，测定其粒径和Zeta电位。

1.2.5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。

1.2.6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。

1.2.7数据处理

数值以“均值±标准偏差”表示，样品之间的差异性通过t检验比较（P＜0.05）。

2结果与分析

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，但当压力超过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，选择适宜的均质压力为160MPa。

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。

由图可见，在叶黄素用量达到8%之间，叶黄素用量对纳米乳液粒径的影响不显著（P＞0.05），但达到8%后，继续增加用量，粒径增加显著（P＜0.05），这是由于叶黄素用量超过8%后，乳化剂不足以覆盖颗粒表面，颗粒发生聚集。因此，选择大豆卵磷脂适宜的用量为8%。

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