二十八烷醇O_W乳状液稳定性的研究

收稿日期:2004-09-24

作者简介:刘元法(1974-),男,讲师/在读博士;主要从事油脂及其相关产品的研究与开发工作。

文章编号:1003-7969(2004)10-0055-03 中图分类号:T Q64516 文献标识码:A

二十八烷醇O/W 乳状液稳定性的研究

刘元法,王兴国,金青哲

(江南大学食品学院,214036江苏省无锡市惠河路170号)

摘要:二十八烷醇是一种高级饱和长链脂肪醇,水分散性差。通过实验,建立了二十八烷醇O/W 乳状液配制方法,对不同食品添加剂对其稳定性的影响进行了详细研究。结果发现,低浓度一

价盐、二价盐、糖、有机酸和氨基酸使二十八烷醇乳状液的稳定性上升。

关键词:二十八烷醇;乳状液;稳定性

二十八烷醇化学名称为1(n )-二十八烷醇,俗名蒙旦醇,日本人称之为高粱醇,是天然存在的高级醇,主要存在于糠蜡、蔗蜡、蜂蜡、小麦胚芽油等天然产物中。二十八烷醇的存在及功能性质是1949年由美国Illinois 大学Cureton 博士经过20年对894人42个项目测试提出的[1],后经过多位营养专家[2～6]

临床研究也得出了同样结论:二十八烷醇是一种具有生理活性的物质,主要有增进耐力、精力(包括提高反应灵敏性,提高应激能力),促进激素作用、减轻肌肉疼痛,改善心肌功能,降低收缩期血压,提高机体代谢率,降低胆固醇等功能。Cureton 博士也因上述研究而被称为“世界健康之父”。

二十八烷醇虽然具有很强的功能性,但它是一种高级饱和长链脂肪醇,在水相体系中分散性较差,主要表现为二十八烷醇在复配功能性饮料和食品中分散困难,因而其在饮料等产品中应用受到极大的限制。乳状液的稳定性受分散微粒聚合的影响,聚合的比率取决于乳化剂的类型和浓度、乳状液的黏度、组成相、分散颗粒大小、微粒电荷和存储时间[7,8]。乳状液稳定性的主要影响因素为乳状液的颗粒大小与均质化、两相的比重差、黏度、电荷作用、界面吸附层、温度、稳定剂等。本研究通过多方面考察和实验在确定二十八烷醇的加工工艺和配方的基础上,对不同添加物对乳状液稳定性的影响进行了比较和实验,为不同应用领域中二十八烷醇的使用提供理论依据和实验数据。1　材料与方法111　实验材料

二十八烷醇:实验室自制,采用米糠蜡为原料制备。K Cl 、NaCl 、FeS O 4、MgS O 4均为分析纯。果糖、葡萄糖、柠檬酸、维生素C 、赖氨酸均为食品级。

电子天平:梅特勒-托利多公司;超声波处理仪:无锡锡山德嘉电子有限责任公司;800离心机:上海医用分析仪器厂。

112　超声波O/W 乳状液的制备方法

将0115%二十八烷醇与一定量磷脂等乳化剂溶入油中,按照油-水一定比例经高速搅拌器预乳化后,再利用超声波制备乳状液。超声波实验条件为:功率1000W ,时间20min 。然后通过在100g 该乳状液中添加其他不同的添加剂对其乳化稳定性进行评价。

113　乳化稳定性评价方法

利用离心力评价乳状液稳定性。乳状液在30000～40000r/min 速度下旋转10min 或在2500

～3000r/min 的速度下旋转15min ,观察实验现象来评价其稳定性。本实验采用后一种方法进行评价,乳状液若分层,则上层为h ,下层为H ,计算所得

h/H 越小说明乳状液越稳定。在所查文献[4]中,

认为采用前一种实验方法h/H 小于0107乳状液是稳定的。2　结果与讨论

211　一价盐对乳状液稳定性的影响

在一价盐中选择氯化钠和氯化钾为研究对象,在乳状液制备中加入不同量的盐,比较其对乳状液稳定性的影响,结果见图1。

由图1可见,当氯化钾的浓度为011%、氯化钠的浓度为015%时,表现为乳化剂的盐析作用,使其表面活性增加,乳状液稳定性加强。此后,由于盐效应及分散相密度增大,乳状液极不稳定。而当氯化

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钾的浓度大于012%、氯化钠的浓度大于2%时,在离心过程中会发现离心管中出现3层:第一层为油层,第二层是油-乳化剂-水层,第三层是乳化剂的水溶液和大颗粒的油-乳化剂-水两部分组成

。

图1　NaCl 和K Cl 添加量对乳状液稳定性的影响

212　二价盐对乳状液稳定性的影响

本研究选用二价盐硫酸亚铁和硫酸镁进行实验,结果见图2

。

图2　MgS O 4和FeS O 4添加量对乳状液稳定性的影响

由图2可见,当硫酸亚铁的浓度为015%、硫酸镁的浓度为1%时二十八烷醇乳状液的h/H 达到最小值。浓度继续增大,同样会导致相密度增加,乳状液稳定性降低。

213　糖类对乳状液稳定性的影响

黏度是影响乳状液稳定性的重要因素。向乳状液中加入一定量的糖可以提高黏度,有利于保持乳状液的稳定性,同时也考虑本乳状液的配方需要,选取果糖和葡萄糖来进行此项实验,结果见图3

。

图3　果糖和葡萄糖的添加量对乳状液稳定性的影响 糖类在低浓度下使表面活性剂的疏水基团在水中的稳定性降低,分子间聚集力增大,因而临界胶束浓度(C MC )降低。但糖是极性有机物,较大的浓度会使水的活度降低导致乳状液稳定性下降。由图3可见,果糖和葡萄糖对乳状液的稳定性影响的趋势大致相同。在低浓度(1%)时稳定性最好,当浓度增大时,稳定性逐渐减小。果糖浓度在2%以上时,离心管中出现4层:第一层是比油轻的乳化剂;第二层是油-乳化剂-水层;第三层是由乳化剂-果糖的水溶液和大颗粒的油-乳化剂-水两部分组成;第四层是水层。而葡萄糖就没有这种明显的分层现象,只是在浓度增大的情况下,二十八烷醇乳状液的稳定性逐渐降低。

214　有机酸类对乳状液稳定性的影响

21411　柠檬酸与维生素C 对乳状液稳定性的影响

　采用不同的柠檬酸和维生素C 添加量进行实验,结果见图4

。

图4　柠檬酸和V C 的添加量对乳状液稳定性的影响

柠檬酸和V C 是具有一定极性的有机酸,对乳状液稳定性的影响与糖类相似。从图4可以看出,柠檬酸与V C 作用效果不同,当柠檬酸添加量在015%左右时,能增加乳状液的稳定性,之后随着酸含量的增加,稳定性下降。而添加V C 对乳状液稳定性并没有促进作用,在0～110%添加范围内,V C 对乳状液稳定性影响不明显。

21412　氨基酸对乳状液稳定性的影响　采用不同

的L -赖氨酸添加量进行实验

,结果见图5。

图5　L -赖氨酸的添加量对乳状液稳定性的影响

氨基酸的结构中含有亲水和亲油两种基团,在

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