CN109077316A - 一种鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定的鱼皮明胶‑异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,包括如下步骤:S1、制备油相:将异硫氰酸苄酯溶于玉米油中,配制成油相待用;S2、制备水相:称取一定质量的鱼皮明胶溶于缓冲液中,配制成水相待用;S3、混合:将油相与水相按一定比例混合,高速分散;S4、均质:高压均质后得到稳定的鱼皮明胶‑异硫氰酸苄酯乳液。本发明利用鱼皮明胶为乳化剂,包埋异硫氰酸苄酯得到一种稳定的鱼皮明胶‑异硫氰酸苄酯乳液;将异硫氰酸苄酯作为包埋材料,能够提高其在人体内的消化吸收利用率,使产品具有较高的功效价值。本发明制备方法简单易行,制备的乳液平均粒径小,电动电位绝对值高,激光共聚焦图油滴分布均匀,具有较好的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及乳液制备技术领域,具体地说,涉及一种鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法。
背景技术
脂溶性活性物质是指一类能够溶解在脂肪中,进而被人体摄入、消化、吸收并具有特殊活性的物质。常见的脂溶性活性物质包括鱼油、藻油、磷脂、脂溶性维生素等。它们存在稳定性低、溶解性差、生物利用率低等缺点。为了保护脂溶性活性物质,常见的方法是利用水包油(O/W)型乳液体系对其进行包埋。但乳液体系的油水界面大,物理稳定性低,在一定条件下易发生破乳现象,限制了其在食品中的应用。因此,挖掘新型活性成分载体,探讨乳液系统的稳态化,对丰富食品分散体系基理,推进乳液体系在食品中的应用具有重要意义。
食品两亲性的乳化剂可动态平衡地吸附在油水界面,形成一层物理屏障,降低界面张力及增大空间位阻,从而提高乳液稳定性。蛋白质作为一种大分子表面活性剂,其分子量大小、氨基酸组成和序列、电荷分布、疏水性、亲水性以及结构等理化特性会影响乳液的物理、化学以及氧化稳定性。除此之外,界面膜强度、电动电位(zeta电位)、pH值、温度等也是影响乳液系统稳定性的原因。目前多见以植物蛋白作为乳化剂,研究其构建的乳液输送体系的稳定性,对于以水产来源蛋白作为乳化剂构筑乳液体系的研究,多见利用鱼类蛋白水解物构筑多不饱和脂肪酸乳液输送体系,然而以鱼类明胶为乳化剂构筑活性物质输送体系的研究还鲜有报道。
鱼皮明胶是具有相对较高分子量的蛋白质,在O/W型乳液中起到乳化剂的作用。在均质化过程中,明胶本身形成相对较大的液滴尺寸,与非极性侧基结合而发生疏水化改性,或与阴离子表面活性剂结合以改善它作为乳化剂的效果。由于鱼皮明胶来源于水产鱼类胶原蛋白,不会出现其它哺乳动物明胶涉及的疯牛病(BSE)感染。此外,水产鱼类加工过程中产生大量低值渔业副产物(如,鱼皮、鱼骨、鱼头和鱼尾),鱼皮中胶原蛋白含量高,是提取可溶性胶原蛋白既丰富又经济的原料,故对其进行系统研究十分必要。
异硫氰酸苄酯(BITC)是一种常见的硫氰酸酯类化合物(ITCs),主要存在于十字花科、番木瓜科植物中,是一种天然的脂溶性活性物质。BITC具有多种生物学功能,它能够激活II相解毒酶、诱导多种细胞凋亡和周期阻滞,表现出抗氧化活性及抗菌活性。此外,BITC还具有一定的降低血糖、血脂等功效。因此,BITC是一种有益于人体健康的生物活性物质。
BITC水溶性差、易挥发,这极大的限制了其在食品中的应用。利用水包油乳液传递BITC是一种成本较低,能够减缓BITC挥发、增强稳定性并提高其生物利用率的方法,在食品工业中具有较好的应用前景。
发明内容
本发明以冷水鱼皮明胶为乳化剂,以异硫氰酸苄酯为包埋活性物质,提供一种稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,制备的鱼皮明胶异硫氰酸苄酯乳液稳定性好,消化吸收利用率高。
为了达到上述目的,本发明提供了一种鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,包括以下步骤:
一种鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制备油相:将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,配制成油相待用;
S2、制备水相:称取鱼皮明胶溶于缓冲液中,配制成水相待用;
S3、混合:将步骤S1制备的油相与步骤S2制备的水相混合,高速分散;
S4、均质:将步骤S3所得产物均质,制得产物乳液。
优选方式下,步骤S1所述油相为:异硫氰酸苄酯浓度为2~8mg/mL的油相。
优选方式下,步骤S2所述制备水相具体为:称取鱼皮明胶溶于pH3~pH4的0.05~0.1M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成质量浓度为1%~3%的水相待用。
优选方式下,步骤S3所述混合具体为:将步骤S1制备的油相与步骤S2制备的水相混合,所述油相添加量为水相体积的2.5%~10%,10000~15000r/min分散2~3min。
优选方式下,步骤S4所述均质具体为:10000~12000psi均质5~7次。
本发明涉及一种稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,包括步骤:(1)将异硫氰酸苄酯溶于玉米油中,配制成油相待用;(2)称取一定质量的鱼皮明胶溶于缓冲液中,配制成水相待用;(3)将油相与水相按一定比例混合,高速分散;(4)高压均质后得到稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液。本发明利用鱼皮明胶作为乳化剂,包埋异硫氰酸苄酯得到一种稳定鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液。
本发明的有益效果是:
本发明采用鱼类来源的蛋白作为乳化剂,能够提升乳液体系的稳定性;将异硫氰酸苄酯作为包埋材料,能够提高其保留率,制备的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液具有较高的功效价值,可以用于制备保健食品、功能性饮料等。本发明制备方法简单易行,制备的乳液无刺激性气味,平均粒径小,电动电位绝对值高,激光共聚焦显微成像系统显示油滴分布均匀,具有较好的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例1~6制备的产物乳液存放0天的粒径分布图;
图2是本发明实施例1~6制备的产物乳液在常温存放1天的粒径分布图;
图3是本发明实施例1~6制备的产物乳液在常温存放4天的粒径分布图;
图4是本发明实施例1~6制备的产物乳液在常温存放7天的粒径分布图;
图5是本发明实施例1~6制备的产物乳液在常温存放14天的粒径分布图;
图6是本发明实施例1~6制备的产物乳液在4℃存放1天的粒径分布图;
图7是本发明实施例1~6制备的产物乳液在4℃存放4天的粒径分布图;
图8是本发明实施例1~6制备的产物乳液在4℃存放7天的粒径分布图;
图9是本发明实施例1~6制备的产物乳液在4℃存放14天的粒径分布图;
图10是本发明实施例1~6制备的产物乳液分别在常温存放0天、1天、4天、7天及14天的平均粒径;
图11是本发明实施例1~6制备的产物乳液分别在4℃存放0天、1天、4天、7天及14天的平均粒径;
图12是本发明实施例1~6制备的产物乳液分别在常温存放0天、1天、4天、7天及14天的电动电位图;
图13是本发明实施例1~6制备的产物乳液分别在4℃存放0天、1天、4天、7天及14天的电动电位图;
图14是本发明实施例1制备的产物乳液存放0天的激光共聚焦图;
图15是本发明实施例2制备的产物乳液存放0天的激光共聚焦图;
图16是本发明实施例3制备的产物乳液存放0天的激光共聚焦图;
图17是本发明实施例4制备的产物乳液存放0天的激光共聚焦图;
图18是本发明实施例5制备的产物乳液存放0天的激光共聚焦图;
图19是本发明实施例6制备的产物乳液存放0天的激光共聚焦图;
图20是本发明实施例1制备的产物乳液在常温存放1天的激光共聚焦图;
图21是本发明实施例2制备的产物乳液在常温存放1天的激光共聚焦图;
图22是本发明实施例3制备的产物乳液在常温存放1天的激光共聚焦图;
图23是本发明实施例4制备的产物乳液在常温存放1天的激光共聚焦图;
图24是本发明实施例5制备的产物乳液在常温存放1天的激光共聚焦图;
图25是本发明实施例6制备的产物乳液在常温存放1天的激光共聚焦图;
图26是本发明实施例1制备的产物乳液在常温存放4天的激光共聚焦图;
图27是本发明实施例2制备的产物乳液在常温存放4天的激光共聚焦图;
图28是本发明实施例3制备的产物乳液在常温存放4天的激光共聚焦图;
图29是本发明实施例4制备的产物乳液在常温存放4天的激光共聚焦图;
图30是本发明实施例5制备的产物乳液在常温存放4天的激光共聚焦图;
图31是本发明实施例6制备的产物乳液在常温存放4天的激光共聚焦图;
图32是本发明实施例1制备的产物乳液在常温存放7天的激光共聚焦图;
图33是本发明实施例2制备的产物乳液在常温存放7天的激光共聚焦图;
图34是本发明实施例3制备的产物乳液在常温存放7天的激光共聚焦图;
图35是本发明实施例4制备的产物乳液在常温存放7天的激光共聚焦图;
图36是本发明实施例5制备的产物乳液在常温存放7天的激光共聚焦图;
图37是本发明实施例6制备的产物乳液在常温存放7天的激光共聚焦图;
图38是本发明实施例1制备的产物乳液在常温存放14天的激光共聚焦图;
图39是本发明实施例2制备的产物乳液在常温存放14天的激光共聚焦图;
图40是本发明实施例3制备的产物乳液在常温存放14天的激光共聚焦图;
图41是本发明实施例4制备的产物乳液在常温存放14天的激光共聚焦图;
图42是本发明实施例5制备的产物乳液在常温存放14天的激光共聚焦图;
图43是本发明实施例6制备的产物乳液在常温存放14天的激光共聚焦图;
图44是本发明实施例1制备的产物乳液在4℃存放1天的激光共聚焦图;
图45是本发明实施例2制备的产物乳液在4℃存放1天的激光共聚焦图;
图46是本发明实施例3制备的产物乳液在4℃存放1天的激光共聚焦图;
图47是本发明实施例4制备的产物乳液在4℃存放1天的激光共聚焦图;
图48是本发明实施例5制备的产物乳液在4℃存放1天的激光共聚焦图;
图49是本发明实施例6制备的产物乳液在4℃存放1天的激光共聚焦图;
图50是本发明实施例1制备的产物乳液在4℃存放4天的激光共聚焦图;
图51是本发明实施例2制备的产物乳液在4℃存放4天的激光共聚焦图;
图52是本发明实施例3制备的产物乳液在4℃存放4天的激光共聚焦图;
图53是本发明实施例4制备的产物乳液在4℃存放4天的激光共聚焦图;
图54是本发明实施例5制备的产物乳液在4℃存放4天的激光共聚焦图;
图55是本发明实施例6制备的产物乳液在4℃存放4天的激光共聚焦图;
图56是本发明实施例1制备的产物乳液在4℃存放7天的激光共聚焦图;
图57是本发明实施例2制备的产物乳液在4℃存放7天的激光共聚焦图;
图58是本发明实施例3制备的产物乳液在4℃存放7天的激光共聚焦图;
图59是本发明实施例4制备的产物乳液在4℃存放7天的激光共聚焦图;
图60是本发明实施例5制备的产物乳液在4℃存放7天的激光共聚焦图;
图61是本发明实施例6制备的产物乳液在4℃存放7天的激光共聚焦图;
图62是本发明实施例1制备的产物乳液在4℃存放14天的激光共聚焦图;
图63是本发明实施例2制备的产物乳液在4℃存放14天的激光共聚焦图;
图64是本发明实施例3制备的产物乳液在4℃存放14天的激光共聚焦图;
图65是本发明实施例4制备的产物乳液在4℃存放14天的激光共聚焦图;
图66是本发明实施例5制备的产物乳液在4℃存放14天的激光共聚焦图;
图67是本发明实施例6制备的产物乳液在4℃存放14天的激光共聚焦图;
图68是本发明实施例1~3制备的产物乳液分别在常温存放0天、1天、4天、7天及14天的异硫氰酸苄酯保留率;对照为无鱼皮明胶包埋的异硫氰酸苄酯油相溶液;
图69是本发明实施例4~6制备的产物乳液分别在常温存放0天、1天、4天、7天及14天的异硫氰酸苄酯保留率;对照为无鱼皮明胶包埋的异硫氰酸苄酯油相溶液;
图70是本发明实施例1~3制备的产物乳液分别在4℃存放0天、1天、4天、7天及14天的异硫氰酸苄酯保留率;对照为无鱼皮明胶包埋的异硫氰酸苄酯油相溶液;
图71是本发明实施例4~6制备的产物乳液分别在4℃存放0天、1天、4天、7天及14天的异硫氰酸苄酯保留率;对照为无鱼皮明胶包埋的异硫氰酸苄酯油相溶液。
具体实施方式
下述实施例中所使用的试验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
本发明提供了一种鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,取鱼皮明胶和异硫氰酸苄酯,制备步骤如下:
优选方式下,具体步骤为:
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成质量浓度2~8mg/mL油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3~pH4的0.05~0.1M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶质量浓度为1%~3%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1制备的油相按水相体积2.5%~10%的添加量与步骤S2制备的水相明胶溶液混合,10000~15000r/min高速分散2~3min;
S4、10000~12000psi高压均质5~7次,制得产物乳液。
实施例1
一种鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,其制备步骤如下:
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为5mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.5的0.05M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶质量浓度为1%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积2.5%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,10000r/min高速分散2min;
S4、12000psi高压均质5次,得到稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯产物乳液。
实施例2
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为5mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.5的0.05M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶质量浓度为1%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积5%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,10000r/min高速分散2min;
S4、12000psi高压均质5次,得到稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯产物乳液。
实施例3
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为5mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.5的0.05M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶质量浓度为1%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积10%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,10000r/min高速分散2min;
S4、12000psi高压均质5次,得到稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯产物乳液。
实施例4
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为5mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.5的0.05M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶质量浓度为3%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积2.5%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,10000r/min高速分散2min;
S4、12000psi高压均质5次,得到稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯产物乳液。
实施例5
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为5mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.5的0.05M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶质量浓度为3%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积5%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,10000r/min高速分散2min;
S4、12000psi高压均质5次,得到稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯产物乳液。
实施例6
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为5mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.5的0.05M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶质量浓度为3%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积10%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,10000r/min高速分散2min;
S4、12000psi高压均质5次,得到稳定的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯产物乳液。
实施例7
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为8mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH4.0的0.1M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶浓度为2%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积7.5%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,13000r/min高速分散2min;
S4、10000psi高压均质7次,得到产物乳液。
实施例8
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为2mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.0的0.08M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶浓度为2%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积7.5%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,15000r/min高速分散3min;
S4、11000psi高压均质6次,得到产物乳液。
实施例9
S1、将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,充分震荡,配制成异硫氰酸苄酯质量浓度为6mg/mL的油相待用;
S2、称取鱼皮明胶溶于pH3.0的0.1M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成鱼皮明胶浓度为2%的水相明胶溶液待用;
S3、将步骤S1配制的油相按水相体积7.5%的添加量与步骤S2配制的水相明胶溶液混合,12000r/min高速分散3min;
S4、10000psi高压均质6次,得到产物乳液。
对本发明制备的产物乳液进行粒径和电动电位测定:取适量实施例1~实施例6制备的产物乳液(常温和4℃分别存放0天、1天、4天、7天及14天)稀释100倍后,采用纳米粒度仪进行平均粒径、粒径分布以及电动电位的检测。数据中不同字母代表显著性差异(p<0.05)。具体分析及理论依据包括:
(1)乳液平均粒径越小,体系越稳定。
(2)电动电位绝对值越高,体系越稳定。
对本发明制备的产物乳液进行激光共聚焦测定:用异硫氰酸荧光素(FITC)和尼罗红分别对本发明制备产物乳液的原料:鱼皮明胶和玉米油进行荧光染色,再采用激光共聚焦扫描显微镜对产物乳液(常温和4℃分别存放0天、1天、4天、7天及14天)的微观结构进行观察。具体分析及理论依据包括:
(1)激光共聚焦图油滴分布越均匀,体系越稳定。
(2)激光共聚焦图液滴粒径越小,体系越稳定。
对本发明制备的产物乳液进行BITC保留率测定:取适量实施例1~实施例6制备的产物乳液及对照样品(浓度为5mg/mL的异硫氰酸苄酯油相溶液)常温和4℃分别存放0天、1天、4天、7天及14天,用正己烷和乙醇萃取乳液中的BITC,采用紫外分光光度计分析BITC含量,根据溶液中BITC的浓度与吸光度呈正相关,计算乳液中BITC的保留率(%)。
检测结果如图1~图71所示,数据图中不同字母代表显著性差异(p<0.05)。
通过检测数据对比可知,本发明制备的乳液平均粒径小,电动电位绝对值高,激光共聚焦图油滴分布均匀,BITC保留率要高于未经包埋的异硫氰酸苄酯油相溶液,即本发明制备的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液稳定性好,实施例3制备的鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液具有极高的稳定性。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制备油相:将异硫氰酸苄酯溶解于玉米油中,配制成油相待用;
S2、制备水相:称取鱼皮明胶溶于缓冲液中,配制成水相待用;
S3、混合:将步骤S1制备的油相与步骤S2制备的水相混合,高速分散;
S4、均质:将步骤S3所得产物均质,制得产物乳液。
2.根据权利要求1所述鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,其特征在于,步骤S1所述油相具体为:异硫氰酸苄酯浓度为2~8mg/mL的油相。
3.根据权利要求1所述鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,其特征在于,步骤S2所述制备水相具体为:称取鱼皮明胶溶于pH3~pH4的0.05~0.1M柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,配制成质量浓度为1%~3%的水相待用。
4.根据权利要求1所述鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,其特征在于,步骤S3所述混合具体为:将步骤S1制备的油相与步骤S2制备的水相混合,所述油相添加量为水相体积的2.5%~10%,10000~15000r/min分散2~3min。
5.根据权利要求1所述鱼皮明胶-异硫氰酸苄酯乳液的制备方法,其特征在于,步骤S4所述均质具体为:10000~12000psi均质5~7次。
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