一种可兼容不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液及其制备方法

1.本发明涉及一种兼容不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液制备方法，属于食品加工技术领域。


背景技术：

2.微乳液通常是由适当比例的油、水、表面活性剂和助表面活性剂等组成的外观为透明或半透明的、各相同性并且热力学性质稳定的液状稳定分散体系。微乳液的粒径在10～100nm范围内，表面张力极低，尤其是水包油型微乳液可作为脂溶性营养物质的递送载体，在食品工业领域拥有广阔的前景。微乳液各组分间存在相互作用，其中，油相的分子链长短会对微乳液体系的形成产生影响，碳链较长的油相不易与表面活性剂疏水端结合，难以形成具有较高增溶性的水包油型微乳液。目前，关于微乳液的制备，一般只针对单一油相进行配方筛选，那么微乳液可负载的营养成分选择上会有一定局限性。因此，制备一种可以兼容不同油相的微乳液，是当前需要解决的问题。


技术实现要素：

3.针对目前未见有关兼容不同油相的微乳液制备方法的报道，本发明研究出了一种适合制备不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液配方，通过助表面活性剂的辅助，结合表面活性剂的作用，实现不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液的制备，并且制备出的微乳液性质稳定、均能被水无限稀释，克服了微乳液制备中，油相选择局限性的缺点。
4.本发明的技术方案如下：一种可兼容不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液，原料包括：油相、去离子水、助表面活性剂、表面活性剂；所述的助表面活性剂为乙醇、1，2-丙二醇、丙三醇中至少一种；所述的油相为含不同碳链长度脂肪酸的食用油。
5.优选地，所述的油相为中碳链的食用油如中链甘油三酯、含长碳链的食用油如高油酸花生油、山核桃油、dha藻油中的任意一种或中链甘油三酯和任意一种长碳链的油复配；油相的质量分数为10~20%。
6.优选地，所述表面活性剂选自hlb值在8~18之间的吐温20、吐温40、吐温80、el-35至少一种。
7.上述可兼容不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液的制备方法，包括以下步骤：（1）将油相、去离子水分别与助表面活性剂混合，室温搅拌混合，制得混合油相、混合水相；（2）将步骤（1）的混合油相与表面活性剂混合，充分混合；（3）搅拌条件下向步骤（2）制得的混合相中先逐滴加入混合水相，直至体系变为流动性较强的水包油状态，再将剩余混合水相一次性加入混合相；
（4）将步骤（3）得到的微乳液体系，超声处理得到澄清透明，性质稳定且具有较高增溶能力的微乳液。
8.优选地，所述步骤（1）中助表面活性剂的质量分数为50%~75%。
9.优选地，所述步骤（2）中混合油相与表面活性剂的混合比例为10%~25%。
10.优选地，所述步骤（3）的混合水相占微乳液体系的质量分数为90%以上。
11.优选地，将混合油相和混合水相进行搅拌时采用脉冲气动调和搅拌方式，喷射频率为5次/min，喷射时间为1 s/次。
12.优选地，超声处理得到澄清透明的过程为：以30khz超声波处理30min以上，25℃水浴24h以上。
13.本发明与现有的技术相比，具有以下有益效果：1）本发明的微乳液配方适合多种不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液制备，为营养因子选择传送载体提供更多选择，扩大了在食品工业领域的应用。
14.2）本发明的微乳液制备中，区别于其他微乳液制备中常将助表面活性剂与表面活性剂复配，而是先将油相和水相分别与助表面活性剂以一定转速充分混合，再与表面活性剂混合，极大提高了油相分子与表面活性剂疏水端的结合以及水相与表面活性剂亲水端的结合，通过简单的制备方式就能得到高增溶性的微乳液。
15.3）本发明制备的微乳液为水包油型，克服了长链脂肪酸微乳液水溶性差的缺点，含水量达到90%以上，且外观澄清透明，粒径小于100nm，粒度分布较为均匀。
16.4）本发明的微乳液制备中，采用脉冲气动调和搅拌，能够高效灵活的大批量制备微乳液，有利于在食品工业上应用。
附图说明
17.图1为实例1制备的微乳液（含水量为90%）的效果图；图2为实例1制备的微乳液（含水量为90%）的tem图（比例尺分别为左500nm和右100nm）；图3实施例和对比例的伪三元相图（左图为实施例3，右图为对比例1）；图4实施效果例的粒径图（上图为样品a；下图为样品b）。
具体实施方式
18.下面列举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。另外，在下述的说明中，如无特别说明，％皆指质量百分比。
19.本发明中主要仪器和材料如表1、表2所示：表1仪器列表
表2试剂列表本发明中选用的所有试剂和仪器都为本领域熟知选用的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
20.实施例1中链甘油三酯-山核桃油微乳液的制备一种以不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液制备方法，包括以下步骤：（1）将中链甘油三酯与山核桃油以6：4比例混合。
21.（2）将步骤（1）的混合物与丙三醇置于磁力搅拌器上混合搅拌，得到混合油相，其中丙三醇的质量分数为50%。50%的去离子水与乙醇混合搅拌均匀，得到混合水相。搅拌时间为20min，转速为1000 r/min，温度为25℃。
22.（3）将步骤（2）的混合油相与el-35置于磁力搅拌器上混合搅拌均匀。搅拌时间为30min，转速为1500 r/min，温度为25℃。其中混合油相的质量分数为20%。
23.（4）向步骤（3）的混合油相中一边以1000r/min转速搅拌一边逐滴加入混合水相，采用脉冲气动调和搅拌，喷射频率为5次/min，喷射时间为1 s/次，至混合水相占体系的90%。
24.（5）将步骤（4）的体系，以30khz超声波处理30min，25℃水浴24h后，得到澄清透明，性质稳定且具有较高增溶能力的微乳液。
25.微乳液澄清透明，流动性好，如图1。通过图2的tem图像可以看到小的球形液滴均匀地分散，没有发生聚集。在较大的放大倍数下，由于具有强大的排斥力液滴相互远离，并且观察到液滴的尺寸分布相对较窄。
26.实施例2中链甘油三酯-dha藻油微乳液的制备一种以不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液制备方法，包括以下步骤：（1）将中链甘油三酯与dha藻油以5：5比例混合。
27.（2）将步骤（1）的混合物与乙醇置于磁力搅拌器上混合搅拌均匀，得到混合油相，其中乙醇的质量分数为75%。60%的去离子水与1，2-丙二醇混合搅拌均匀，得到混合水相。搅拌时间为20min，转速为1000 r/min，温度为25℃。
28.（3）将步骤（2）的混合油相与hlb值为15的吐温80置于磁力搅拌器上混合搅拌均匀。搅拌时间为30min，转速为1500 r/min，温度为25℃。其中混合油相的质量分数为10%。
29.（4）向步骤（3）的混合油相中一边以1000r/min转速搅拌一边逐滴加入混合水相，采用脉冲气动调和搅拌，喷射频率为5次/min，喷射时间为1 s/次，至混合水相占体系的95%。
30.（5）将步骤（4）的体系，以30khz超声波处理60min，25℃水浴60h后，得到澄清透明，性质稳定且具有较高增溶能力的微乳液。
31.实施例3中链甘油三酯-高油酸花生油微乳液的制备一种以不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液制备方法，包括以下步骤：（1）将中链甘油三酯与高油酸花生油以7：3比例混合。
32.（2）将步骤（1）的混合物与乙醇置于磁力搅拌器上混合搅拌均匀，得到混合油相，其中乙醇的质量分数为50%。60%的去离子水与丙三醇混合搅拌均匀，得到混合水相。搅拌时间为20min，转速为1000 r/min，温度为25℃。
33.（3）将步骤（2）的混合油相与hlb值为15的el-35置于磁力搅拌器上混合搅拌均匀。搅拌时间为30min，转速为1500 r/min，温度为25℃。其中混合油相和表面活性剂的比例为1:9～9:1。
34.（4）向步骤（3）的混合油相中一边以1000r/min转速搅拌一边逐滴加入混合水相，采用脉冲气动调和搅拌，喷射频率为5次/min,喷射时间为1 s/次，至微乳液相变点，记录消耗的混合水相量。并将各体系以30khz超声波处理60min，25℃水浴60h。
35.（5）绘制伪三元相图，得到微乳液相区面积。
36.对比例1 与实施例3相比，不加入助表面活性剂一种以不同碳链长度脂肪酸为油相的微乳液制备方法，包括以下步骤：（1）将中链甘油三酯与高油酸花生油以7：3比例混合。
37.（2）将步骤（1）的混合物置于磁力搅拌器上混合搅拌均匀，得到混合油相，去离子水为水相。搅拌时间为20min，转速为1000 r/min，温度为25℃。
38.（3）将步骤（2）的混合油相与hlb值为15的el-35置于磁力搅拌器上混合搅拌均匀。搅拌时间为30min，转速为1500 r/min，温度为25℃。其中混合油相和表面活性剂的比例为1:9～9:1。
39.（4）向步骤（3）的混合油相中一边以1000r/min转速搅拌一边逐滴加入水相，采用脉冲气动调和搅拌，喷射频率为5次/min,喷射时间为1 s/次，至至微乳液相变点，记录消耗的混合水相量。并将各体系以30khz超声波处理60min，25℃水浴60h。
40.（5）绘制伪三元相图，得到微乳液相区面积。
41.通过伪三元相图可知，相对于对比例制备的微乳液，实施例的得到微乳液相区面积更大，微乳液更加透明。
42.对比例2 不同方式混合水相加入的影响与实施例2相比，其余步骤相同，步骤（4）不同，具体为：向步骤（3）的混合油相中一边以1000r/min转速搅拌一边逐滴加入混合水相，采用脉冲气流方式进行搅拌，至混合水相占体系的93%，得到微乳液a。
43.向步骤（3）的混合油相中一边以1000r/min转速搅拌一边逐滴加入混合水相，以1000r/min转速搅拌，其中混合水相占体系的93%，得到微乳液b。
44.4.将a、b，以30khz超声波处理30min，25℃水浴24h后，采用马尔文激光粒度仪纳米 zs 光散射仪（马尔文公司）通过动态光散射技术进行微乳液的粒径分布和多分散性检测。如图4，上图为样品a 粒径大小分布，下图为样品b粒径大小分布，其中样品a的平均粒径为10.78 nm，样品b的平均粒径为59.05nm。说明相同制备条件下，水相的加入方式对微乳液粒径有一定影响。