一种以裂片石莼多糖为乳化剂制备o/w型肉桂醛纳米乳液的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种以裂片石莼多糖为乳化剂制备0/W型肉桂醛纳米乳液的方法。 (二）
【背景技术】
[0002] 肉桂醛（英文：cinnamaldehyde)又名苯基丙稀醛，分子结构式为一个丙稀醛上连 接上一个苯基，因此可被认为是一种丙烯醛衍生物。肉桂醛是肉桂精油的主要活性成分，具 有浓郁的桂油特殊气味和烧焦芳香味，在香料、制药、日用化学品、饲料、造纸及食品加工等 方面都有广泛应用，同时也是重要的有机合成中间体。但是，肉桂醛是一种黄色强折光的液 体，不溶于水，遇光和空气变成暗棕色粘稠液体，易挥发，杀菌作用不持久，具有刺激气味， 影响食品原有的风味。
[0003] 微乳化有隔离保护作用，可减轻外界环境因素对敏感芯材的作用，提高产品的 稳定性能，延长存放期；改善芯材的聚集状态，便于食用、运输和贮藏。亲水胶体乳化 剂具有亲水亲油基，能够作为界面活性分子吸附在油水界面，形成保护膜避免液滴的凝 聚。多糖的分子量较大，粘度较高，亲水性较好，形成的乳液界面膜较厚，物理稳定性 较好。常用的多糖类乳化剂有阿拉伯胶（GA)、印度胶（GG)和甜菜果胶（SBP)等。阿 拉伯胶因其良好的乳化性，在食品行业中应用十分广泛。然而，MahfoudhiN等的研 究表明制备稳定性相似的乳液，所需阿拉伯胶的浓度比杏仁胶高出5 %[Mahfoudhi NjSessaM，ChouaibiM，etal.Assessmentofemulsifyingabilityofalmondgum incomparisonwithgumarabicusingresponsesurfacemethodology[J].Food Hydrocolloids，2014,37:49-59.]。这一发现在WuY等对比芥末多糖与阿拉伯胶的乳化 性质时得到验证[WuY，EskinNAM，CuiW，etal.Emulsifyingpropertiesofwater solubleyellowmustardmucilage:AcomparativestudywithgumArabicandcitrus pectin[J].FoodHydrocolloids, 2015.]。除了做乳化剂时用量大，阿拉伯胶价格波动较 大，供应链不稳定，所以阿拉伯胶并非最理想的乳化剂。印度胶是一种结构复杂的非淀粉类 多糖，水溶性较好，具有良好的乳化活性以及增稠性，被广泛应用于食品、制药和造纸工业 中，然而当其浓度大于5%时，在水中无法完全溶解。甜菜果胶具有对热不稳定、微乳产品 性质不稳定的缺点，如何在低PH的条件下保持甜菜果胶的性质成为其应用的一大难题[魏 桐，高彦祥.甜菜果胶研究进展[J].食品科技，2014, 39 (7):268-272.]。所以，寻求一种 新型的经济，安全，高效的多糖乳化剂成为当前需要亟待解决的问题之一。
[0004] 我国海洋面积辽阔，海洋藻类植物来源丰富，海藻多糖因其较高的安全性和生物 活性正逐步成为生物多糖的主要来源之一。裂片石莼多糖是一种分子量在30万到100万之 间的弱酸性多糖，溶解度高，粘度低，含有亲水亲油基团，具有良好的热稳定性和酸稳定性， 其结构中含有约1 %的蛋白质以及鼠李糖，使裂片石莼多糖具一定的表面活性剂的性质，在 作为新型乳化剂方面具有广阔的研究前景。 (三）
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种以裂片石莼多糖为乳化剂制备0/W型肉桂醛纳米乳 液的方法，该方法采用的乳化剂来源丰富、价格低廉、生物安全性高，所需乳化剂用量少，制 得的乳液稳定性高。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
[0007] -种以裂片石莼多糖为乳化剂制备0/W型肉桂醛纳米乳液的方法，包括如下步 骤：
[0008]取裂片石莼多糖、肉桂醛、中链甘油酸酯（MCT)、苯甲酸钠和水混合，各组分的质量 百分含量如下：
[0009]
[0010] 调节混合物的pH值至4-7,然后置于乳化机中进行乳化，再置于均质机中均质，控 制整个均质过程在冰水浴下进行，防止油脂的氧化及多糖蛋白质受热发生变化，从而得到 0/W型肉桂醛纳米乳液。
[0011] 进一步，中链甘油酸酯的质量百分含量优选为5%。
[0012] 进一步，肉桂醛的质量百分含量优选为1%。
[0013] 进一步，苯甲酸钠的质量百分含量优选为0. 13%。
[0014] 进一步，采用稀盐酸调节混合物pH，优选稀盐酸质量浓度为5-10%，更优选稀盐 酸质量浓度为5%。
[0015] 进一步，优选调节混合物的pH值至4。
[0016] 进一步，乳化在10000~26000r/min(优选26000r/min)转速下进行，乳化时间为 3~IOmin(优选IOmin)。
[0017] 进一步，均质在50-75MPa(优选75MPa)下进行，均质1-3次循环（优选3次循环）。
[0018] 本发明所述的裂片石莼多糖，优选按照如下方法制备：以洗净的裂片石莼为原料， 利用超声波辅助水提醇沉工艺获得裂片石莼粗多糖；所述裂片石莼粗多糖以离子交换剂 A103S作为填料，采用径向流色谱柱脱色脱蛋白；脱色脱蛋白后的裂片石莼粗多糖以葡聚 糖凝胶Sephadex-GlOO为填料，利用径向流色谱柱分离纯化，获得分子量均一的裂片石纯 多糖。
[0019] 进一步，所述的裂片石莼多糖的制备方法具体按照如下步骤进行：
[0020] (a)以洗净的裂片石莼为原料，利用超声波辅助水提醇沉工艺获得裂片石莼粗多 糖；
[0021] (b)将裂片石莼粗多糖加水配制成水溶液，离心取上清液过0. 45~0. 8ym微孔滤 膜，得滤过液；
[0022] (c)将步骤（b)得到的滤过液加入径向流色谱柱，其中填料是离子交换剂A103S， 用蒸馏水对样品进行洗脱，洗脱完毕后，收集洗脱液；
[0023] ⑷将步骤（c)收集的洗脱液浓缩至5~15mg/ml，再次加入径向流色谱柱，其中 填料是葡聚糖凝胶Sephadex-GlOO,用蒸馏水对样品进行洗脱，收集洗脱液，减压浓缩、冷冻 干燥得裂片石莼多糖。
[0024] 更进一步，所述步骤（b)中，将裂片石莼粗多糖加水配制成10~30mg/ml(优选 10mg/ml)的水溶液。
[0025] 更进一步，所述步骤（c)中，上样流速为2~8ml/min，优选为5ml/min;洗脱流速 为 20 ~60ml/min，优选为 40ml/min。
[0026]更进一步，所述步骤（d)中，将步骤（c)收集的洗脱液先浓缩至5~15mg/ml，优选 lOmg/ml，再加入径向流色谱柱。
[0027] 更进一步，所述步骤（d)中，上样流速2~40ml/min，优选为5ml/min;洗脱流速为 5 ~50ml/min，优选为 30ml/min〇
[0028] 本发明所述步骤（a)为现有技术，可按照文献[裂片石莼多糖的超声波辅助提取 优化及其理化性质，食品与发酵工业，2013年第39卷第10期（总第310期），第239-244 页]报道的方法进行操作。具体而言，所述的超声波辅助水提醇沉工艺具体按照如下操作：
[0029] (a-1)将洗净的裂片石莼在55°C~65°C条件下烘干3~5小时，粉粹得颗粒长度 为3~6mm的粉末，并置于乙醇中浸泡10-24小时，过滤、风干得到粉碎物；
[0030] (a-2)取步骤（a-1)得到的粉碎物，以1:20~1:80加入pH7. 0的蒸馏水，以超声 功率240~720W、占空比20%~80%进行超声波辅助提取5~40min，冷却静置1~2h，离 心得上清液和沉淀；
[0031] (a-3)将步骤（a-2)得到的上清液旋转蒸发浓缩至体积为原体积的1/10~1/15， 加入75%~95%的乙醇溶液使样品最终浓度为80~90%，放置过夜，离心，所得沉淀冷冻 干燥，得到裂片石莼粗多糖。
[0032] 进一步，所述的步骤（a)具体按照如下操作：
[0033] (a-1)将洗净的裂片石莼在55°C~65°C条件下烘干3~5小时，粉粹得颗粒长度 为3~6mm的粉末，并置于乙醇中浸泡10~24小时，过滤、风干得到粉碎物；
[0034] (a-2)取步骤（a-1)得到的粉碎物，以料液比1:60加入pH7. 0的蒸馏水，以超声 功率480W、占空比1:1进行超声波辅助提取30min，冷却静置lh，离心得上清液和沉淀；
[0035] (a-3)将步骤（a-2)得到的上清液旋转蒸发浓缩至体积为原体积的1/10,加入 95%的乙醇溶液使样品最终浓度为80 %，放置过夜，离心，所得沉淀冷冻干燥，得到裂片石 莼粗多糖。
[0036] 本发明制得的0/W型肉桂醛纳米乳液，油相是由肉桂醛和中链甘油三酯（MCT)组 成。
[0037] 本发明的优点和产生的有益效果：
[0038]1.本发明的特点是采用裂片石莼多糖作为肉桂醛乳液的乳化剂，所制得的乳 液所需乳化剂用量少（实施例4中，制备平均粒径（D[3,2]为Iiim的0/W型含肉桂醛新 鲜乳液，阿拉伯胶用量为10%，而裂片石莼的用量仅为3% )，稳定性高（实施例4中，裂 片石莼多糖乳液，加速试验后其肉桂醛保留率为60. 45%，明显高于同浓度印度胶乳液的 47. 74% )。本发明为裂片石莼在亲水胶体方面的利用、性质研究以及产品开发提供可靠的 理论依据。
[0039] 2.本发明采用径向流色谱法分离纯化裂片石莼多糖，在常温下筛选出分子量相对 集中分布、均一性好的亲水胶体多糖。该方法不涉及有机溶剂，能够有效脱除样品中的蛋白 质而对与多糖结合在一起的糖蛋白影响很小，糖蛋白有助于提高多糖的乳化性。
[0040] 3.该乳液中的乳化剂裂片石莼多糖是一种天然生物大分子，可被人体直接吸收， 安全性高。同其他经济胶体相比裂片石莼多糖来源丰富，价格低廉，与报道的以阿拉伯胶为 壁材的肉桂醛微乳相比可以显著降低产品生产成本。
[0041] 4.本发明制备的肉桂醛乳液，适用于食品行业，该乳化剂也可用于其他脂溶性成 分的亚微米级别乳化包埋，具有良好的应用前景。 (四）
【附图说明】
[0042] 图1为不同均质压力和循环次数下2%UFP制备的肉桂醛新鲜乳液的颗粒平均粒 径D[3, 2]值；
[0043] 图2为2%UFP在不同均质条件下制备的肉桂醛乳液在25°C和60°C下分别贮存 0d、3d和7d的粒径分布，左图均质条件为75MPa循环1次，右图为75MPa循环3次；
[0044] 图3为3%UFP制备的肉桂醛乳液在25°C和60°C下分别贮存0d、3d和7d的粒径 分布；
[0045] 图4为不同乳化剂制备的D[3, 2]为Iym肉桂醛新鲜乳液在0d，3d和7d加速试 验中平均粒径，4A图为不同乳化剂制备的新鲜乳液粒径分布，4B图为以UFP为乳化剂，4C图 为以GA为乳化剂，4D图为以GG为乳化剂制备的肉桂醛乳液在加速试验中的粒径分布。 (五）
【具体实施方式】
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