CN109198634A - 一种植物甾醇酯纳米囊乳液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种植物甾醇酯纳米囊乳液，包括植物甾醇酯纳米囊和分散溶剂；所述植物甾醇酯纳米囊的脂核为植物甾醇酯，囊壳为卵磷脂；所述分散溶剂为多元醇水溶液；所述植物甾醇酯纳米囊的粒径为50～400nm。本发明利用卵磷脂包裹植物甾醇酯，得到的纳米囊粒径小，分散性好，从而提高了植物甾醇酯的生物利用率，增强了植物甾醇酯降血脂、降胆固醇的作用；本发明以多元醇水溶液作为分散溶剂，其中多元醇作为助溶剂可以进一步提高纳米囊在水中的分散性。本发明提供的植物甾醇酯纳米囊乳液可用于营养食品的制备。
Description
技术领域
本发明涉及纳米乳液的技术领域，特别涉及一种植物甾醇酯纳米囊乳液及其制备方法和应用。
背景技术
高血脂症是指血脂水平过高，可直接引起一些严重危害人体健康的疾病，如动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。血脂异常最重要也是最直接的损害是加速全身动脉粥样硬化，因为全身的重要器官都要依靠动脉供血、供氧，一旦动脉被粥样斑块堵塞，就会导致严重后果。当人体内的血脂多于身体的需要时，胆固醇等就会沉积在血管壁上，逐渐引起血管的硬化和狭窄。这是一个缓慢的过程，患者在很长一段时间内，可以没有任何症状，但当堆积在血管壁上的脂肪达到一定量，堵塞血管影响供血，心脑肾等相应器官及下肢就会因为缺血而发生一系列疾病。
植物甾醇具有显著的降血脂功能，这一点己被大量研究证实。但是，植物甾醇不溶于水，在油相中的溶解度也相当有限，这一缺点限制了它的应用。多年来，人们一直试图将植物甾醇改性，以拓展其应用范围，其中将植物甾醇酯化为甾醇酯是最重要的改性手段之一。
植物甾醇酯由植物甾醇与脂肪酸通过酯化反应或转酯化反应制得。植物甾醇酯的安全性已经得到了包括我国在内的世界多个国家和地区的认可。1999年，美国食品药品监督局(FDA)就已经批准添加植物甾醇及酯的食品可使用“有益健康”标签。2000年，美国FDA发布的健康公告称：“植物甾醇及酯、植物甾烷醇及酯，能通过降低血中胆固醇水平而有助于减少冠心病的危险。2010年，我国允许植物甾醇和植物甾醇酯作为新资源食品在食品中添加。
然而，植物甾醇酯虽然改变了植物甾醇的难溶性特性，增强了其脂溶性，但其水溶性差，目前工业界主要采用的微胶囊技术将其制备成植物甾醇酯微胶囊以增加其水分散性，但其生物利用率仍然不高。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种植物甾醇酯纳米囊乳液及其制备方法和应用。本发明提供的植物甾醇酯纳米囊乳液在水中的分散性好、生物利用率高，将其应用于营养食品中，可以起到降低血脂和胆固醇的作用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种植物甾醇酯纳米囊乳液，包括植物甾醇酯纳米囊和分散溶剂；所述植物甾醇酯纳米囊的脂核为植物甾醇酯，囊壳为卵磷脂；所述分散溶剂为多元醇水溶液；所述植物甾醇酯纳米囊的粒径为50～400nm。
优选的，所述的植物甾醇酯纳米囊乳液，包括以下质量百分含量的组分：
植物甾醇酯1～40％，卵磷脂1～40％，多元醇5～60％，余量水。
优选的，所述植物甾醇酯包括植物甾醇油酸酯、植物甾醇亚油酸酯、植物甾醇亚麻酸酯、植物甾醇棕榈酸酯、植物甾醇硬脂酸酯和植物甾醇月桂酸酯中的一种或几种。
优选的，所述卵磷脂包括大豆卵磷脂和/或蛋黄卵磷脂；所述卵磷脂中磷脂酰胆碱的质量含量为10％～90％。
优选的，所述多元醇包括甘油、果糖、海藻糖、L-阿拉伯糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚乳糖和抗性糊精中的一种或几种。
优选的，所述脂核还包括脂肪酸酯，所述脂肪酸酯在植物甾醇酯纳米囊乳液中的质量百分含量为1～40％。
本发明提供了上述方案所述植物甾醇酯纳米囊乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将卵磷脂、多元醇及水混合，得到水相；
(2)将脂核原料加入所述水相中依次进行乳化和均质处理，得到植物甾醇酯纳米囊乳液，所述脂核原料包括植物甾醇酯，或植物甾醇酯和脂肪酸酯的混合物。
优选的，所述均质处理的压力为400bar～1200bar，所述均质处理的循环次数为2次～10次。
本发明提供了上述方案所述植物甾醇酯纳米囊乳液在营养食品中的应用。
本发明提供了一种植物甾醇酯纳米囊乳液，包括植物甾醇酯纳米囊和分散溶剂；所述植物甾醇酯纳米囊的脂核为植物甾醇酯，囊壳为卵磷脂；所述分散溶剂为多元醇水溶液；所述植物甾醇酯纳米囊的粒径为50～400nm。本发明利用卵磷脂包裹植物甾醇酯，得到的纳米囊粒径小，分散性好，从而提高了植物甾醇酯的生物利用率，增强了植物甾醇酯降血脂、降胆固醇的作用；本发明以多元醇水溶液作为分散溶剂，其中多元醇作为助溶剂可以进一步提高纳米囊在水中的分散性。实施例结果表明，使用含有本发明的纳米囊乳液的高脂饲料饲养的小鼠脏器血清中甘油三酯含量为0.91±0.07mmol/L，总胆固醇含量为3.98±0.21mmol/L，低密度脂蛋白含量为0.40±0.02mmol/L，与高脂对照组相比，上述含量均有明显降低，因此，本申请提供的植物甾醇酯纳米囊乳液生物利用率高，具有良好的降血脂和胆固醇的作用。
具体实施方式
本发明提供了一种植物甾醇酯纳米囊乳液，包括植物甾醇酯纳米囊和分散溶剂；所述植物甾醇酯纳米囊的脂核为植物甾醇酯，囊壳为卵磷脂；所述分散溶剂为多元醇水溶液；所述植物甾醇酯纳米囊的粒径为50～400nm。
本发明提供的植物甾醇酯纳米囊乳液包括植物甾醇酯纳米囊。在本发明中，所述植物甾醇酯纳米囊的脂核为植物甾醇酯，所述植物甾醇酯在植物甾醇酯纳米囊乳液中的质量含量优选为1～40％，更优选5～20％。在本发明中，所述植物甾醇酯优选包括植物甾醇油酸酯、植物甾醇亚油酸酯、植物甾醇亚麻酸酯、植物甾醇棕榈酸酯、植物甾醇硬脂酸酯和植物甾醇月桂酸酯中的一种或几种。
在本发明中，所述植物甾醇酯纳米囊的囊壳为卵磷脂；所述卵磷脂在植物甾醇酯纳米囊乳液中的质量含量优选为1～40％，更优选5～10％；所述卵磷脂优选为大豆卵磷脂或蛋黄卵磷脂；所述的卵磷脂中磷脂酰胆碱的含量优选为10％～90％，更优选20％～70％，进一步优选40～60％。在本发明中，卵磷脂作为囊壳可以包覆植物甾醇酯，形成稳定的纳米囊结构，能够提高植物甾醇酯生物利用率，增强其降血脂的作用。
本发明提供的植物甾醇酯纳米囊乳液包括分散溶剂，在本发明中，所述分散溶剂为多元醇水溶液；所述多元醇在植物甾醇酯纳米囊乳液中的质量含量优选为5～60％，更优选为20～40％；所述多元醇优选包括甘油、果糖、海藻糖、L-阿拉伯糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚乳糖和抗性糊精中的一种或几种。在本发明中，所述多元醇作为助溶剂能够进一步提高植物甾醇酯在水中的分散性。
在本发明中，所述植物甾醇酯纳米囊乳液中还包括余量的水，所述水的质量百分含量和其他物质的质量百分含量相加为100％。
本发明中提供的植物甾醇酯纳米囊乳液的脂核中优选还含有脂肪酸酯，所述脂肪酸酯在植物甾醇酯纳米囊乳液中的质量百分含量优选为1～40％，更优选为10～20％；所述脂肪酸酯优选包括共轭亚油酸甘油三酯、共轭亚油酸单甘油酯、共轭亚油酸甘油二酯、共轭亚油酸乙酯、α-亚麻酸甘油三酯、α-亚麻酸单甘油酯、α-亚麻酸甘油二酯、α-亚麻酸乙酯和辛酸癸酸甘油酯中的一种或几种。在本发明中，脂肪酸酯可与植物甾醇酯协同作用，进一步提高植物甾醇酯纳米囊乳液的降血脂功效。
本发明提供了上述方案所述植物甾醇酯纳米囊乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将卵磷脂、多元醇及水混合，得到水相；
(2)将脂核原料加入所述水相中依次进行乳化和均质处理，得到植物甾醇酯纳米囊乳液，所述脂核原料包括植物甾醇酯，或植物甾醇酯和脂肪酸酯的混合物。
本发明将卵磷脂、多元醇及水混合，得到水相。本发明优选将卵磷脂、多元醇及水在搅拌条件下进行混合，形成均一水相；本发明通过搅拌使卵磷脂和多元醇溶解在水中；本发明对所述搅拌的转速和时间没有特殊要求，能够将卵磷脂和多元醇完全溶解即可；本发明优选在加热条件下进行搅拌，所述加热的温度优选为40℃～70℃，更优选为50℃～60℃。
得到水相后，本发明将脂核原料加入水相中依次进行乳化和均质处理，得到植物甾醇酯纳米囊乳液。
当脂核原料仅为植物甾醇酯时，本发明优选直接将植物甾醇酯加入水相中进行乳化和均质处理。
当脂核原料为植物甾醇酯和脂肪酸酯的混合物时，本发明优选先将植物甾醇酯及脂肪酸酯混合，得到均一油相，然后再将油相加入水相中进行乳化和均质处理。本发明优选在加热条件下对植物甾醇酯和脂肪酸酯进行搅拌，使植物甾醇酯、脂肪酸酯相融，形成均一油相；所述加热的温度优选为40℃～70℃，更优选为50℃～60℃；本发明对所述搅拌的转速和时间没有特殊要求，能够使植物甾醇酯和脂肪酸酯形成均一油相即可。
本发明优选使用搅拌剪切的方式进行乳化，所述搅拌的转速优选为4000～8000rmp，更优选6000rmp；所述搅拌的时间优选为1～10min，更优选为2～4min。本发明优选在加热条件下进行乳化，所述加热的温度优选为40～60℃。
乳化完成后，本发明将乳化所得乳液进行均质处理。在本发明中，所述均质的压力优选为400bar～1200bar，更优选为600bar～1000bar；所述均质为连续进行循环，循环次数优选为2次～10次，更优选为4次～6次；本发明优选使用高压均质机进行均质处理；本发明优选在加热条件下进行均质处理，所述加热的温度优选为40℃～70℃，更优选为50℃～60℃。
本发明提供了上述方案所述植物甾醇酯纳米囊乳液在营养食品中的应用。在本发明中，所述营养食品优选为高血脂慢病干预食品或奶制品；所述奶制品优选为鲜牛奶、酸奶或奶酪。在本发明的具体实施例中，所述植物甾醇酯纳米囊乳液在高血脂慢病干预食品中的添加量优选为1～10％，更优选为2～6％，在奶制品中的添加量优选为1～10％，更优选为2～6％。
下面结合实施例对本发明提供的植物甾醇酯纳米囊乳液及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)将50g磷脂酰胆碱含量为50％的大豆卵磷脂、700g甘油及150g水在60℃温度下搅拌溶解形成均一水相；
(2)将100g植物甾醇亚油酸酯加入水相中，6000rmp搅拌剪切乳化形成初乳，并通过高压均质机处理，高压均质压力为600bar，循环次数为6次，即可得到纳米囊乳液，经激光粒度仪检测粒径为136nm。
实施例2
(1)将50g磷脂酰胆碱含量为50％的大豆卵磷脂、300g甘油及450g水在60℃温度下搅拌溶解形成均一水相；
(2)将200g植物甾醇亚油酸酯加入水相中，6000rmp搅拌剪切乳化形成初乳，并通过高压均质机处理，高压均质压力为800bar，循环次数为5次，即可得到纳米囊乳液，经激光粒度仪检测粒径为146nm。
实施例3
(1)将50g植物甾醇亚麻酸酯及100g辛酸癸酸甘油酯在60℃温度下搅拌溶解形成均一油相；
(2)将50g磷脂酰胆碱含量为70％的大豆卵磷脂、200g海藻糖及600g水在60℃温度下搅拌溶解形成均一水相；
(3)将上述油相加入水相中，6000rmp搅拌剪切乳化形成初乳，并通过高压均质机处理，高压均质压力为1000bar，循环次数为4次，即可得到纳米囊乳液，经激光粒度仪检测粒径为96nm。
实施例4
分别取实施例1、实施2及实施例3的样品分别于水稀释5倍、10倍及100倍，然后将稀释液在4000rmp转速下离心10min，观察离心管底部均无沉淀，说明本发明植物甾醇酯纳米乳液与水可以任意比例互溶，并且分散液稳定好，不易沉淀分离。
分别取实施例1、实施2及实施例3的样品置于50℃稳定性加速箱，1个月后，通过HPLC检测植物甾醇酯的含量变化，其结果如表1所示。
表1植物甾醇酯纳米囊加速稳定性
| 样品 | 外观变化 | 1月后含量占初始含量百分比 |
| 实施例1 | 乳液均匀，无油水分离现象 | 98.4％ |
| 实施例2 | 乳液均匀，无油水分离现象 | 99.1％ |
| 实施例3 | 乳液均匀，无油水分离现象 | 97.8％ |
由表1可知，本发明提供的植物甾醇酯纳米囊乳液在水中分散性好，且具有良好的稳定性。
实施例5
1.动物实验设计
C57BL/6小鼠在清华大学动物中心内喂养，饲养环境为12h光暗交替，温度为23±3℃，相对湿度为50％。小鼠适应性喂养1周后，将其随机分为5组(n＝10)，组别设计分别为：正常对照组(ND)，饲养正常饲料；高脂对照组(HFD)、植物甾醇酯普通乳液组(PSE)与植物甾醇酯纳米囊乳液组(N-PSE)，饲养高脂饲料。PSE组的样品为实施例1均质处理前的样品(粒径为32.3μm)，N-PSE组为实施例1样品，分别以质量2％添加到HFD高脂饲料中喂食小鼠；每7天称量体重一次，实验期间小鼠自由进食和饮水；实验结束前将小鼠禁食12h,，称量体重，眼眶取血后将小鼠进行颈椎脱臼处死，血液样品2500g离心15min，取血清保存。血清中的甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)的含量水平使用东芝全自动生化分析仪进行测定。
实验结果:植物甾醇酯纳米囊乳液对小鼠血清生化指标的影响如表1所述
表1植物甾醇酯纳米囊乳液对小鼠血清生化指标的影响
表1中ND为正常对照组，HFD为高脂对照组，PSE为植物甾醇酯普通乳液组，N-PSE为植物甾醇酯纳米囊乳液组。
根据表1中的数据可以得出，通过对小鼠脏器血清中脂质相关生化指标的测定发现，与ND组小鼠相比，HFD组小鼠血清中的TC、TG与LDL-C的含量水平显著升高，而膳食普通植物甾醇酯乳液PSE及植物甾醇酯纳米囊乳液N-PSE可有效降低因高脂饮食引起的血清TG、TC、LDL-C的升高，而且植物甾醇酯纳米囊乳液N-PSE比普通植物甾醇酯乳液更有效的降低因高脂饮食引起的血清TG、TC、LDL-C的升高，说明植物甾醇酯经过纳米囊包裹后有效提高了植物甾醇酯的生物利用率，从而表现出比普通植物甾醇酯乳液更有效的降低因高脂饮食引起的血清TG、TC、LDL-C的升高。实验结果表明本发明提供的植物甾醇酯纳米囊乳液生物利用率高，具有明显的降血脂、降胆固醇的作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种植物甾醇酯纳米囊乳液，包括植物甾醇酯纳米囊和分散溶剂；所述植物甾醇酯纳米囊的脂核为植物甾醇酯，囊壳为卵磷脂；所述分散溶剂为多元醇水溶液；所述植物甾醇酯纳米囊的粒径为50～400nm。
2.根据权利要求1所述的植物甾醇酯纳米囊乳液，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：
植物甾醇酯1～40％，卵磷脂1～40％，多元醇5～60％，余量水。
3.根据权利要求1或2所述的植物甾醇酯纳米囊乳液，其特征在于，所述植物甾醇酯包括植物甾醇油酸酯、植物甾醇亚油酸酯、植物甾醇亚麻酸酯、植物甾醇棕榈酸酯、植物甾醇硬脂酸酯和植物甾醇月桂酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的植物甾醇酯纳米囊乳液，其特征在于，所述卵磷脂包括大豆卵磷脂和/或蛋黄卵磷脂；所述卵磷脂中磷脂酰胆碱的质量含量为10％～90％。
5.根据权利要求1或2所述的植物甾醇酯纳米囊乳液，其特征在于，所述多元醇包括甘油、果糖、海藻糖、L-阿拉伯糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚乳糖和抗性糊精中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的植物甾醇酯纳米囊乳液，其特征在于，所述脂核还包括脂肪酸酯，所述脂肪酸酯在植物甾醇酯纳米囊乳液中的质量百分含量为1～40％。
7.权利要求1～6任意一项所述植物甾醇酯纳米囊乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将卵磷脂、多元醇及水混合，得到水相；
(2)将脂核原料加入所述水相中依次进行乳化和均质处理，得到植物甾醇酯纳米囊乳液，所述脂核原料包括植物甾醇酯，或植物甾醇酯和脂肪酸酯的混合物。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述均质处理的压力为400bar～1200bar，所述均质处理的循环次数为2次～10次。
9.权利要求1～6任意一项所述的植物甾醇酯纳米囊乳液或权利要求7～8任意一项所述制备方法制备的植物甾醇酯纳米囊乳液在营养食品中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN110192651A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-09-03 | 浙江工业大学 | 一种利用大豆分离蛋白负载植物甾醇酯的纳米乳液的制备方法 |
| CN115245486A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-28 | 郑州旅游职业学院 | 一种植物甾醇月桂酸酯辅酶q10复合脂质体的制备工艺 |
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