CN111011858A - 一种提高脂溶性活性物质生物利用度的混合油乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高脂溶性活性物质生物利用度的混合油乳液产品及其制备方法。该方法先将吐温80溶解于蒸馏水中制备水相；然后将食用油与香柠檬油混合制得油相，并称取脂溶性活性物质溶解于油相中；将油相和水相混合，采用高速剪切机剪切制备粗乳液，然后进行高压均质，制得稳定的混合油乳液。该混合油乳液粒径在100～200nm，粒径比单一油乳液粒径更小，混合油乳液粘度更大，稳定性比单一油稳定性更高，脂溶性活性物质就川陈皮素来说，包埋率均在66％以上，包埋率较高，并且其生物利用度均在10％以上，与单一食用油及香柠檬油乳液相比显著提高。
Description
技术领域
本发明属于保健食品领域，具体涉及一种提高脂溶性活性物质生物利用度的混合油乳液及其制备方法。
背景技术
脂溶性活性成分，如川陈皮素、姜黄素、番茄红素等在体内外实验中表现出良好的生物活性，但因其亲水性差，难以直接被胃肠道吸收，所以在生物体中的生物利用度受到了极大限制。而水包油(O/W)乳液系统是目前食品乳化工业中研究最为深入、应用最为广泛的形式。因此，可以利用水包油乳液体系传递脂溶性活性物质，提高疏水化合物的生物利用度。
而目前用于包埋脂溶性活性物质的载体，其油相大多数为食用油。L.Salvia-Trujillo等用玉米油作为油相制得的乳液运载类胡萝卜素，其制备的乳液最小粒径为0.72μm，最大为15.1μm，乳液粒径较大，研究表明在胃肠道消化阶段，大粒径的乳液在消化结束时含有未消化油，类胡萝卜素在粒径较小的乳液中消化时，向混合胶束中渗入的速度更快。当然，也有部分研究以精油为油相制备了乳液。已有研究表明，一些天然类的亲脂性功能成分，如：胡萝卜素、番茄红素、虾青素、多甲氧基黄酮等，在柑橘油中的溶解性要优于长链脂肪酸(如玉米油、大豆油、花生油)和中链脂肪酸MCT油等三酰甘油中，因此柑橘油乳液可作为该类成分的有效运载体。柑橘油属于挥发性精油，其主要成分是烯萜类，具有光、热、氧敏感性，所以将柑橘油作为油相制备水包油乳液体系是解决柑橘油不稳定性的有效途径。但柑橘油成分中超过90％为挥发性成分，柑橘油单独作为油相，制得的乳液易发生奥氏熟化，且易受温度影响，稳定性差。
发明内容
本发明目的是制备能够提高脂溶性活性物质包埋率和生物利用度的纳米乳液。该纳米乳液由食用油和香柠檬油以不同比例混合所得的油相和含有1.2％(w/v)吐温80的水相经剪切，高压均质得到。包埋川陈皮素后发现，川陈皮素的包埋率均在66％以上，包埋率明显提高。混合油乳液中脂溶性活性物质如川陈皮素的生物利用度均在12％以上，显著提高了生物利用度，对脂溶性活性成分在保健食品中的应用有重要意义。
本发明所提供的纳米乳液，包括水相、油相、表面活性剂和脂溶性活性物质；其中，所述水相与油相的质量比为1:(7-9)；
所述表面活性剂的用量为水相质量的0.5％-1.5％，具体可为1.2％；
所述脂溶性活性物质的用量为所述油相质量的0.2％；
所述油相是由食用油与香柠檬油按照质量比(1-3):1的比例组成，所述比例具体可为3:1、1:1。
其中，所述表面活性剂具体可为吐温80、吐温20，乳清蛋白等。
所述脂溶性活性物质可以是川陈皮素、姜黄素、类胡萝卜素等。
所述食用油具体可为玉米油、MCT油、橄榄油、椰子油、大豆油等。
本发明还提供了上述纳米乳液的制备方法，包括下述步骤：
(1)水相的配制：将表面活性剂溶解于蒸馏水中，搅拌至全部溶解得到溶液a；
(2)油相的配制：将食用油与香柠檬油以一定质量比例混合均匀，得到混合油；将脂溶性活性物质溶解于所述混合油中，超声溶解，得溶液b；
(3)粗乳液的制备：将溶液b与溶液a混合，经高速剪切，得到粗乳液；
(4)精细乳液的制备：将制备的粗乳液经高压均质，得到精细乳液。
上述方法步骤(1)中，所述表面活性剂为吐温80，所述吐温80与蒸馏水配比为(0.5-1.5)％(w/v，g/100ml)。
上述步骤(2)中，所述食用油与香柠檬油的质量比为(1-3):1。
上述步骤(2)中，所述脂溶性活性物质可以是川陈皮素、姜黄素、类胡萝卜素等。
上述步骤(2)中，所述溶解是指在(50-65)℃、(40-50)Hz超声溶解(1-3)h。
上述步骤(3)中，所述溶液b和溶液a的体积比为1:(7-9)。
上述步骤(3)中，所述高速剪切采用高速剪切机在10000-15000r/min，剪切3-5min。
上述步骤(4)中，所述高压均质利用高压均质机均质，均质压力为500-700bar，均质2-4次。
本发明制备的乳液粒径在100～200nm，属于纳米乳液。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明首次采用食用油与香柠檬油(精油)混合油作为油相来制备乳液，所得混合油乳液的粒径在100～200nm，属于纳米乳液。
(2)本发明制备的混合油乳液均一稳定，粘度大，使得乳液的稳定性更高，就玉米油混合乳液来说，玉米油乳液稳定性指数(TSI)是混合油乳液的2倍，香柠檬油乳液TSI是混合油乳液的7.8倍，所以混合油乳液的稳定性更好，因而货架期会更长。
(3)混合油乳液具有独特温和的柑橘香气，兼具营养和风味可作为饮品服用。
(4)混合油乳液体系包埋川陈皮素之后，川陈皮素的生物利用度与单一油乳液相比显著提高，从而使其能够更好地被生物体吸收利用。
本发明将食用油和香柠檬油以不同比例混合，制备混合油乳液粒径更小，稳定性更高，而且乳液具有独特温和的柑橘风味。同时减少香柠檬油的用量，解决了单一香柠檬油乳液的不稳定性以及柑橘油的低消化性。川陈皮素在混合油乳液中的包埋率均在66％以上，包埋率大大提高。生物利用度与单一油乳液相比也显著提高，因此，混合油乳液可作为高负载能力运输系统传递脂溶性活性物质。
附图说明
图1为所述混合油乳液的粒径图。
图2为所述混合油乳液外观图。
图3为所述混合油乳液稳定性指数。
图4为所述玉米油混合油乳液胃肠道消化微观图。
图5为所述MCT油混合油乳液胃肠道消化微观图。
图6为所述混合油乳液消化后川陈皮素的生物利用度。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
实施例1、制备含川陈皮素的混合油乳液
(1)水相的配制：称取1.2g吐温80溶解于100g蒸馏水中，搅拌至全部溶解，称取90g混合液得到溶液a；
(2)油相的配制：油相总质量为10g，将玉米油与香柠檬油按照质量比1:0(玉米油10g)、3:1、1:1和0:1(香柠檬油10g)称取并混合。准确称取20mg川陈皮素溶解于混合油中，在60℃下超声(45Hz)溶解2h，使其充分溶解。得到溶液b。
(3)粗乳液的制备：将溶液b倒入溶液a中，采用高速剪切机在12000r/min，剪切3min，得到粗乳液。
(4)精细乳液的制备：将制备的粗乳液利用高压均质机均质，均质压力为600bar，均质3次。
实施例2、制备含川陈皮素的混合油乳液
(1)水相的配制：称取1.2g吐温80溶解于100g蒸馏水中，搅拌至全部溶解，称取90g混合液得到溶液a；
(2)油相的配制：油相总质量为10g，将MCT油与香柠檬油以质量比1:0、3:1、1:1和0:1(香柠檬油10g)称取并混合。准确称取20mg川陈皮素溶解于混合油中，在60℃下超声(45Hz)溶解2h，使其充分溶解。得到溶液b。
(3)粗乳液的制备：将溶液b倒入乳液a中，采用高速剪切机在12000r/min，剪切3min，得到粗乳液。
(4)精细乳液的制备：将制备的粗乳液利用高压均质机均质，均质压力为600bar，均质3次。
所述混合油乳液相关测定方法如下：
(1)乳液粒径的测定：采用Zeta多角度激化散射仪对所述混合油乳液的粒径进行测定。测试条件为：电压30mW，散射角173°，温度为25±1℃，平衡3min。为减少多重光散射，增加测定数据的准确性，样品在测试前用去离子水稀释500倍，重复测定三次。
(2)乳液稳定性的测定：采用稳定性分析仪对所有乳液进行稳定性分析。设定仪器温度为25℃，放置于不同样品槽中，每30min扫描一次，扫描24h，观察乳液的稳定性。
(3)川陈皮素包埋率的测定：取500μL负载川陈皮素(PMFs)混合油乳液，2000g条件下离心10min，取200μL乙醇破乳后，加二氯甲烷500μL涡旋30s-1min混匀，提取3次，将有机层中的川陈皮素转移，通过HPLC测定不同混合油乳液体系中包埋的川陈皮素的含量(C1，μg/mL)。
(4)混合油乳液表观结构变化：以无水乙醇为溶剂，配制质量浓度为0.1％的尼罗红染液。在激光共聚焦观察前，先取一定量乳液于EP管中，加入0.1％的尼罗红染液，使其终浓度为0.25μg/mL。震荡摇匀，2min后吸10mL滴于载玻片上，盖上盖玻片，放置在激光扫描共聚焦显微镜上后，使用10倍目镜和40倍物镜，显微镜的实验参数为激发波长543nm，吸收波长563～733nm。
(5)川陈皮素生物利用度测定：将经过小肠消化2h后的消化液转移至离心管中，室温下以10000r/min转速下离心15min，离心后样品溶液分为三层，上层为未消化的油形成的油脂层，中间一层是载有川陈皮素的透明的胶束层，底部是未完全消化的不溶物质。取500μL透明胶束层，用200μL乙醇破乳后，加二氯甲烷500μL涡旋30s～1min混匀，提取3次，将有机层中的川陈皮素转移，通过HPLC测定胶束层中川陈皮素的含量(C2，(μg/mL))。
所述混合油乳液的包埋率及生物利用度结果如下：
所制备的混合油乳液比单一油乳液粒径更小，在100-200nm，属于纳米乳液。其中，混合油相MCT油：香柠檬油＝3:1(w/w)时，川陈皮素的包埋率最高，为76.82299±0.17％，其他混合油乳液中川陈皮素的包埋率也均高于70％，与单一食用油乳液和香柠檬油乳液相比，包埋率均有不同程度的提高(结果见表1)。
稳定性实验结果表明，香柠檬油乳液的稳定性最差，其次是单一的食用油乳液，混合油乳液的稳定性最好，因此，混合油乳液能明显提高乳液的稳定性；激光共聚焦显微图像表明，在口腔中，混合油乳液乳滴粒径更小；在胃消化阶段，香柠檬油乳液发生了乳滴的絮凝和聚集，使得粒径变大，其在胃中不稳定，而混合油乳液和食用油乳液在胃中较为稳定，并且乳液结构未被破坏；小肠消化阶段，混合油乳液的乳滴更小，分布较均匀，其与胰脂肪酶接触的表面积更大，有利于川陈皮素释放到胶束中被血液以及细胞运送，便于人体利用。所述混合油乳液能显著提高川陈皮素的生物利用度，所以，混合油乳液可作为高负载能力运输系统传递脂溶性活性物质。
表1为所述混合油乳液中川陈皮素的包埋率
Claims (8)
1.一种载脂溶性活性物质的纳米乳液，包括水相、油相、表面活性剂和脂溶性活性物质；其中，所述水相与油相的质量比为1:(7-9)；
所述表面活性剂的用量为水相质量的0.5％-1.5％；
所述脂溶性活性物质的用量为所述油相质量的0.2％；
所述油相由食用油与香柠檬油按照质量比(1-3):1的比例组成。
2.根据权利要求1所述的纳米乳液，特征在于：所述表面活性剂为吐温80，吐温20，乳清蛋白；
所述脂溶性活性物质为川陈皮素、姜黄素或类胡萝卜素；
所述食用油为玉米油、MCT油、橄榄油、椰子油或大豆油。
3.根据权利要求1或2所述的纳米乳液，特征在于：所述纳米乳液的粒径在100～200nm。
4.权利要求1-3中任一项所述纳米乳液的制备方法，包括下述步骤：
(1)水相的配制：将表面活性剂溶解于蒸馏水中，得到溶液a；
(2)油相的配制：将食用油与香柠檬油按照质量比例混合均匀，得到混合油；将脂溶性活性物质溶解于所述混合油中，得溶液b；
(3)粗乳液的制备：将所述溶液b和溶液a混合，经高速剪切，得到粗乳液；
(4)精细乳液的制备：将制备的粗乳液经高压均质，得到精细乳液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述表面活性剂为吐温80，所述吐温80与蒸馏水质量比为(0.5-1.5)％。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述食用油与香柠檬油的质量比为(1-3):1；
所述脂溶性活性物质为川陈皮素、姜黄素或类胡萝卜素；
所述溶解是指在(50-65)℃、(40-50)Hz超声溶解(1-3)h；
所述溶液b和溶液a的体积比为1:(7-9)。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述高速剪切采用高速剪切机在10000-15000r/min，剪切3-5min。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述高压均质利用高压均质机均质，均质压力为500-700bar，均质2-4次。
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