李進(jìn)偉，林傳舟，劉元法（江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122）

制備亞麻籽油多層乳液及其穩(wěn)定性研究

李進(jìn)偉，林傳舟，劉元法
（江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122）

采用靜電層層自組裝的方法制備亞麻籽油多層乳狀液，確定二級(jí)乳液的組成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.0%的亞麻籽油、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.45%的濃縮乳清蛋白、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的果膠；三級(jí)乳液的組成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%的亞麻籽油、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.225%的濃縮乳清蛋白、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的果膠、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的殼聚糖。同時(shí)結(jié)果表明亞麻籽油多層乳狀液具有緩慢釋放的效果和提高亞麻籽油消化吸收效率的作用。

亞麻籽油；靜電層層自組裝；多層乳液

亞麻籽油中不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%，其中以α-亞麻酸含量最高（54%）。α-亞麻酸為n-3系人體必需脂肪酸，在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）[1]，后兩者都是組成神經(jīng)細(xì)胞膜的重要成分，具有促進(jìn)胎兒和嬰兒大腦生長(zhǎng)發(fā)育[2]、抗衰老[3-5]、增強(qiáng)記憶力、提高免疫力、改善和維持視力、預(yù)防腦血栓和心肌梗塞等生理功能[6-9]，因此亞麻籽油作為綠色天然資源，是開發(fā)補(bǔ)充n-3不飽和脂肪酸的最經(jīng)濟(jì)來(lái)源，具有很好的開發(fā)應(yīng)用前景。但由于亞麻籽油中不飽和脂肪酸含量過(guò)高，極容易被氧化，從而產(chǎn)生不良的風(fēng)味甚至有害物質(zhì)，影響亞麻籽油的貨架期[10]。

層層自組裝技術(shù)是指利用兩種或多種高分子化合物之間的某種相互作用（如靜電引力、共價(jià)鍵、氫鍵等），使其在模板物質(zhì)表面逐層交替沉積，形成多層界面膜的一種技術(shù)[11-13]。近年來(lái)，采用層層自組裝技術(shù)制備的微膠囊已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥[14-16]、化學(xué)[17-18]、食品[19-21]、生物技術(shù)[22]及農(nóng)業(yè)等方面。本實(shí)驗(yàn)采用靜電層層自組裝的方法制備多層乳液，并研究其釋放的特性，以獲得穩(wěn)定的多層乳液。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

亞麻籽油 山東渤海實(shí)業(yè)股份有限公司。

濃縮乳清蛋白（whey protein concentrate，WPC）恒天然集團(tuán)；果膠（酯化度75%，平均分子質(zhì)量310 kD）、殼聚糖（脫乙酰度為75%～85%） 美國(guó)Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

EL20 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器有限公司；Ultra-Turrax T18高速分散器 德國(guó)IKa公司；高壓均質(zhì)機(jī)ATS工業(yè)系統(tǒng)有限公司；納米粒度與Zeta電位儀 英國(guó)馬爾文公司。

1.3 方法

1.3.1 壁材分子所帶電荷性質(zhì)的測(cè)定

分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的果膠、殼聚糖、濃縮乳清蛋白溶液。將配制好的溶液用醋酸緩沖液稀釋至0.01%，并用1 mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)pH值為3、4、5、6、7、8，通過(guò)納米粒度及Zeta電位分析儀（zetasizer nano，ZS）測(cè)定不同pH值時(shí)壁材分子所帶電荷（即Zeta電位）。

1.3.2 多層乳液的制備

初級(jí)乳狀液的制備：在pH 7.0時(shí)，將亞麻籽油和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的濃縮乳清蛋白乳化劑緩沖溶液按質(zhì)量比1∶9混合，高速剪切2 min，然后高壓均質(zhì)，40 MPa均質(zhì)2 次，10 MPa均質(zhì)1 次，制備組成為亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、濃縮乳清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.9%，pH值為7的初級(jí)乳狀液；

二級(jí)乳狀液的制備：在pH值為7時(shí)，將初級(jí)乳狀液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的果膠溶液以及醋酸緩沖液混合，然后調(diào)節(jié)pH值至3.5，并用超聲破壞絮凝，制備組成為亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%、濃縮乳清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.45%、果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、pH3.5的二級(jí)乳狀液。

三級(jí)乳液的制備：在pH值為3.5時(shí)，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖溶液以及醋酸緩沖液加入到制備的二級(jí)乳液中，制備組成為亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%、濃縮乳清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.225%、果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%、殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、pH3.5的三級(jí)乳液。

用去離子水以體積比1∶1 000稀釋乳狀液，通過(guò)納米粒度及Zeta電位分析儀（Zetasizer nano-ZS）測(cè)定乳狀液粒度，相對(duì)折射率和吸收率分別設(shè)定為1.590和0.001，測(cè)試溫度為25 ℃。

1.4 體外模擬消化實(shí)驗(yàn)

1.4.1 模擬胃液消化實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取10 g胃蛋白酶置于1 000 mL的燒杯中，加水?dāng)嚢?，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值至2.0，加入2 g NaCl，攪拌，轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中，稀釋定容至1 000 mL，配制模擬胃液。

量取100 mL人工胃液置于250 mL三角瓶中，加入準(zhǔn)確稱取的10 mL初級(jí)、二級(jí)、三級(jí)乳液，置于37 ℃恒溫水浴中，攪拌轉(zhuǎn)速為100 r/min左右（模擬腸胃蠕動(dòng)狀態(tài)），消化2 h，每隔20 min取樣置于顯微鏡下觀察。

1.4.2 模擬小腸脂肪體外消化

將乳液在模擬胃液中消化2 h之后，用磷酸緩沖液稀釋，使亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，取30 mL，調(diào)節(jié)pH值至7.0，在37 ℃水浴振蕩30 min，添加1.5 mL NaCl溶液（5.625 ×10－3mol/L），1 mL CaCl2溶液（0.75 × 10－3mol/L），2 mL膽鹽（187.5 mg），2 mL胰脂肪酶（60 mg），最終總體積為37.5 mL。其中混合液NaCl 濃度為1.5×10－1mol/L 、CaCl2為2×10－2mol/L、膽鹽為5 mg/mL，胰脂肪酶為1.6 mg/mL，pH值為7.0。釆用pH-stat滴定法用NaOH溶液進(jìn)行滴定，測(cè)量其游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）釋放量。按下式計(jì)算脂肪消化率。

式中：VNaOH為中和游離脂肪酸所消耗NaOH的體積/L；cNaOH為所用NaOH的濃度/（mol/L）；mlipid為消化反應(yīng)中初始的油脂質(zhì)量/g；Wlipid為亞麻籽油的摩爾質(zhì)量870 g/mol。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同pH值條件下果膠、殼聚糖、濃縮乳清蛋白分子所帶電荷

采用靜電層層自組裝制備多層乳液，首先要測(cè)定各聚合電解質(zhì)在不同pH值條件下的帶電性質(zhì)，以確定其吸附順序。殼聚糖是自然界唯一帶正電的天然多糖，因此殼聚糖分子在pH 3～8之間所帶的電荷都為正。果膠是一種帶有多個(gè)負(fù)電基團(tuán)的天然多糖，其在pH3～8的范圍內(nèi)所帶電荷都為負(fù)，因此可以與殼聚糖產(chǎn)生靜電吸附；而濃縮乳清蛋白在pH值3、4的時(shí)候所帶電荷為正，在pH值為5～8之間所帶電荷為負(fù)（圖1），這說(shuō)明濃縮乳清蛋白的等電點(diǎn)在pH值為4～5之間，可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH值使蛋白質(zhì)帶上不同的電荷，以此來(lái)達(dá)到所需要的帶電情況。在靜電層層自組裝技術(shù)中，液滴表面的涂層是通過(guò)帶電的液滴表面和溶液中帶相反電荷的聚合電解質(zhì)的相互吸引沉積形成的，因此，通過(guò)選擇不同的乳化劑或者調(diào)節(jié)pH值，使初級(jí)乳液的液滴表面帶電，之后通過(guò)依次加入帶有相反電荷的聚合電解質(zhì)調(diào)節(jié)pH值，使其吸附到液滴表面，從而制備多層包埋的亞麻籽油乳液。

圖1 不同pH值條件下果膠、殼聚糖、濃縮乳清蛋白分子所帶電荷Fig. 1 Zeta-potential of pectin, chitosan and WPC at different pH values

2.2 壁材質(zhì)量分?jǐn)?shù)的確定

在采用靜電層層自組裝制備多層乳液的過(guò)程中，首先是離子型的乳化劑在均質(zhì)乳化的過(guò)程中快速地吸附到油滴表面，形成由小液滴組成的初級(jí)乳液，之后在體系中加入帶相反電荷的聚合電解質(zhì)，聚合電解質(zhì)就會(huì)吸附到液滴表面形成具有兩層界面層的二級(jí)乳液。重復(fù)以上程序，通過(guò)不斷加入相反電荷的聚合電解質(zhì)，制備具有三層或者更多層聚合電解質(zhì)膜的油脂乳狀液。

通過(guò)探討添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的果膠對(duì)二級(jí)乳液平均粒徑以及穩(wěn)定性的影響，來(lái)確定制備乳液所需聚合電解質(zhì)的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)。當(dāng)pH3.5時(shí)，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%～0.30%的果膠，液滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.0%、3.0%、5.0%的二級(jí)乳液的穩(wěn)定性如表1所示。

表1 果膠和液滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)二級(jí)乳液液滴穩(wěn)定性的影響Table 1 Stability of the secondary emulsions as a function of droplet and pectin concentration

在pH值為3.5時(shí)，果膠分子所帶電荷為負(fù)，其Zeta電位為－20 mV左右，而蛋白質(zhì)包裹的脂肪滴表面所帶電荷為正，其Zeta電位為20 mV左右，果膠分子會(huì)由于靜電吸附作用吸附到液滴表面。在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%時(shí)，乳液都很穩(wěn)定，說(shuō)明蛋白質(zhì)包埋的液滴表面所帶的電荷較高，液滴之間的靜電排斥作用較強(qiáng)，液滴不會(huì)產(chǎn)生聚結(jié)。當(dāng)加入果膠之后，隨著加入果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，乳液的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生變化。例如，液滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% 的乳液，其在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%時(shí)很穩(wěn)定，在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%時(shí)會(huì)產(chǎn)生聚結(jié)，乳液不穩(wěn)定，在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04%～0.10%之間，乳液很穩(wěn)定，之后隨著果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的進(jìn)一步增加，在0.20%～0.30%時(shí)，乳液又會(huì)出現(xiàn)絮凝，變得不穩(wěn)定。液滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí)，乳液在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%～0.04%、0.20%～0.30%之間都很穩(wěn)定，但是在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.06%～0.10%時(shí)會(huì)出現(xiàn)絮凝，液滴粒徑增大，乳液不穩(wěn)定，這是因?yàn)楣z質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同時(shí)，乳液的液滴之間的橋連和損耗絮凝導(dǎo)致的。

2.3 制備二級(jí)乳液時(shí)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的確定

在制備二級(jí)乳液時(shí)，選取液滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%，通過(guò)添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的果膠，確定制備二級(jí)乳液時(shí)果膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

圖2 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠（00%～00..44%）二級(jí)乳液的穩(wěn)定性Fig. 2 Stability of the secondary emulsions with different pectin concentrations (0%–0.4%)

由圖2可知，當(dāng)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%時(shí)，乳液很穩(wěn)定，在放置1 周后不會(huì)出現(xiàn)分層，不會(huì)產(chǎn)生絮凝或者聚結(jié)，說(shuō)明液滴之間存在較強(qiáng)的靜電排斥作用。當(dāng)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%時(shí)，此時(shí)乳液的平均粒徑由200 nm變?yōu)? 000 nm，不同果膠濃度二級(jí)乳液的粒徑和電位如圖3所示，乳液出現(xiàn)嚴(yán)重絮凝并產(chǎn)生分層。這是因?yàn)樵诘唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠條件下，帶負(fù)電的果膠分子吸附在帶正電的液滴表面，中和了液滴原有的正電荷，液滴表面靜電荷減少，甚至降為0，液滴之間的靜電排斥作用減小，導(dǎo)致了乳液液滴的聚集。另外一種原因可能是由于果膠含量較低，乳液液滴通過(guò)果膠的橋連結(jié)構(gòu)形成了聚結(jié)[69]。當(dāng)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步增加達(dá)到0.2%時(shí)，更多帶負(fù)電荷的果膠分子吸附到液滴表面，此時(shí)液滴表面被果膠分子完全覆蓋住，液滴之間存在較強(qiáng)的靜電和空間位阻排斥作用，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的乳液，此時(shí)二級(jí)乳液的粒徑大約為600 nm。當(dāng)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到0.4%時(shí)，乳液穩(wěn)定性下降，說(shuō)明此時(shí)的果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高，已經(jīng)超過(guò)飽和吸附所需的含量，由于水相中未吸附的果膠過(guò)多而導(dǎo)致?lián)p耗絮凝，導(dǎo)致乳液的穩(wěn)定性下降。

圖3 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠時(shí)二級(jí)乳液的粒徑和Zetaa電位Fig. 3 Mean particle size and Zeta-potential of the secondary emulsions

在pH值為3.5時(shí)，果膠分子所帶電荷為負(fù)，而覆蓋蛋白質(zhì)的液滴表面所帶的電荷為正，此時(shí)，果膠分子會(huì)因?yàn)榕c液滴表面之間存在強(qiáng)的靜電相互吸引作用而吸附到液滴表面。由圖3可知，添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)果膠時(shí)，液滴Zeta電位的變化情況，說(shuō)明果膠分子吸附到液滴的濃縮乳清蛋白表面層上。在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%時(shí)，濃縮乳清蛋白包裹的液滴表面的Zeta電位大約為23 mV，因?yàn)榇藭r(shí)吸附在液滴表面的蛋白質(zhì)處于等電點(diǎn)以下，濃縮乳清蛋白所帶電荷為正。隨著果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，液滴的Zeta電位會(huì)逐漸變小，在果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%時(shí)，液滴表面的Zeta電位接近0，說(shuō)明液滴表面所帶的凈電荷幾乎為0，因?yàn)閹ж?fù)電的果膠分子吸附到帶正電的蛋白質(zhì)表面上，此時(shí)果膠含量還不足以完全覆蓋液滴表面，電荷相互中和，導(dǎo)致液滴所帶靜電荷減少。之后隨著果膠含量的增加，液滴表面的Zeta電位轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)值，最終基本達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，此時(shí)二級(jí)乳液表面的Zeta電位大約為－0 mV。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明果膠分子吸附到由濃縮乳清蛋白穩(wěn)定的液滴表面上，并且逐漸達(dá)到飽和。

在加入殼聚糖之前，要確保溶液中游離的果膠很少或者不存在，否則就會(huì)在溶液中發(fā)生相互作用，從而干擾界面層上聚合電解質(zhì)層的形成。所以，選擇添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的果膠。因此，亞麻籽油二級(jí)乳液的組成為亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.0%、濃縮乳清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.45%、果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%。

2.4 制備三級(jí)乳液時(shí)殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的確定

在制備三級(jí)乳液時(shí)，同樣通過(guò)探討添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖對(duì)三級(jí)乳液液滴電荷（Zeta電位）、平均粒徑以及乳液穩(wěn)定性的影響來(lái)確定所需殼聚糖的最佳含量。添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖的三級(jí)乳液穩(wěn)定性如圖4所示。

圖4 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖的三級(jí)乳液穩(wěn)定性Fig. 4 Stability of the tertiary emulsions with different chitosan concentrations

由圖5可知，在制備三級(jí)乳液時(shí)，殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)三級(jí)乳液的粒徑、Zeta電位以及乳液穩(wěn)定性的影響與制備二級(jí)乳液時(shí)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)二級(jí)乳液的影響基本相同。在pH值為3.5時(shí)，殼聚糖分子所帶電荷為正（Zeta電位大約為40 mV），而表面覆蓋果膠分子的液滴表面所帶的電荷為負(fù)（Zeta電位大約為－35 mV），此時(shí)，殼聚糖分子會(huì)因?yàn)榕c液滴表面之間存在強(qiáng)的靜電相互吸引作用而吸附到液滴表面。在殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%時(shí)，表面覆蓋果膠分子的液滴表面的Zeta電位大約為－35 mV，隨著殼聚糖含量的增加，液滴的Zeta電位會(huì)發(fā)生改變，在殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%時(shí)，液滴表面的Zeta電位轉(zhuǎn)變?yōu)檎?，之后隨著殼聚糖含量的增加繼續(xù)增大，最后，在殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.2%之后趨于穩(wěn)定。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明殼聚糖分子吸附到表面覆蓋果膠的二級(jí)乳液液滴表面，并且逐漸達(dá)到飽和，得到穩(wěn)定的亞麻籽油三級(jí)乳液。

三級(jí)乳液液滴的粒徑和Zeta電位如圖5所示，在不添加殼聚糖時(shí)，此時(shí)乳液很穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生絮凝或者聚結(jié)，說(shuō)明液滴之間存在較強(qiáng)的靜電排斥作用。在殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)，由于靜電中和效應(yīng)，液滴之間靜電排斥作用力變?nèi)酰旱稳菀装l(fā)生聚結(jié)；另外殼聚糖含量較低，還不足以完全覆蓋液滴表面，由于兩個(gè)或者多個(gè)帶負(fù)電的液滴共享一個(gè)帶正電的殼聚糖分子，形成橋連結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生聚集。導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性下降，此時(shí)乳液的平均粒徑由600 nm變?yōu)?0 000 nm，乳液出現(xiàn)嚴(yán)重絮凝并產(chǎn)生分層。當(dāng)殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步增加超過(guò)0.15%時(shí)，Zeta電位增大，乳液重新變的穩(wěn)定，乳液液滴的平均粒徑下降，此時(shí)三級(jí)乳液由于表面吸附了一層殼聚糖，粒徑較二級(jí)乳液的粒徑大，粒徑大約為1 000 nm。

圖5 三級(jí)乳液液滴的粒徑和Zetaa電位Fig. 5 Mean particle size and Zeta-potential of the tertiary emulsions

當(dāng)殼聚糖含量進(jìn)一步增加時(shí)，可能會(huì)由于水相中未吸附的殼聚糖過(guò)多而導(dǎo)致?lián)p耗絮凝，導(dǎo)致乳液的穩(wěn)定性下降，故選擇殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%。因此，亞麻籽油三級(jí)乳液的組成為亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%，濃縮乳清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.225%，果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%，殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%。

2.5 亞麻籽油多層乳液體外模擬消化

有研究表明，多層乳液由于在油滴表面形成了一層較厚且致密完整的界面膜，并且由于聚合電解質(zhì)的帶電性質(zhì)，能夠延緩芯材物質(zhì)在人體內(nèi)的釋放速率，從而達(dá)到在體內(nèi)緩慢釋放的效果，提高芯材物質(zhì)的消化吸收效率[23-24]。本實(shí)驗(yàn)采用體外模擬消化的方法，通過(guò)觀察乳液在模擬胃液中的狀態(tài)變化，以及亞麻籽油在模擬腸液中的消化速率，來(lái)研究對(duì)多層包埋對(duì)芯材物質(zhì)的釋放特性。

2.5.1 亞麻籽油多層乳液在模擬胃液中的消化情況

圖6 各級(jí)乳液在模擬胃液中的顯微鏡圖片（×40000）Fig. 6 Micrographs of emulsions in simulated gastric juice (×400)

通過(guò)顯微鏡觀察，各級(jí)乳液在模擬胃液中的顯微鏡圖如圖6所 示，在人工胃液中初級(jí)乳液開始是均勻地分散在模擬胃液中，經(jīng)過(guò)40 min之后，液滴會(huì)出現(xiàn)聚集，這可能是因?yàn)闈饪s乳清蛋白被胃液中的蛋白酶分解掉了，使得油滴的界面膜破壞，乳液體系不在穩(wěn)定。而二級(jí)乳液在80 min之后液滴才變得不明顯，說(shuō)明果膠層能夠?qū)饪s乳清蛋白層起到保護(hù)作用，使胃蛋白酶分解濃縮乳清蛋白的速度減慢。三級(jí)乳液在120 min之后仍然能觀察到很均勻的液滴存在，并沒有完全崩解，說(shuō)明三級(jí)乳液的液滴上的界面層在胃液中2 h之內(nèi)沒有被完全消化掉，三層包埋的亞麻籽油多層乳液在模擬胃液中存在的時(shí)間最長(zhǎng)，說(shuō)明多層乳液在胃液中具有緩釋性。

2.5.2 亞麻籽油多層乳液在模擬腸液中游離脂肪酸的釋放率

甘油三酯在消化過(guò)程中，會(huì)分解釋放出FFA和單甘脂，測(cè)定各個(gè)樣品在消化過(guò)程中不同時(shí)刻的FFA的釋放率，可以直觀地反映各種樣品在消化過(guò)程中的消化率和消化過(guò)程[25]。實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定了不同消化時(shí)間內(nèi)（0～200 min）初級(jí)、二級(jí)、三級(jí)乳液乳液中脂肪酸的釋放率，進(jìn)而比較其消化情況，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果乳液中FFA的釋放率如圖7所示。

圖7 乳液中FFA的釋放率Fig. 7 Release rate of free fatty acids in the emulsions

由圖7可知，所有的乳液中的亞麻籽油在2 h內(nèi)基本都能被消化，說(shuō)明聚合電解質(zhì)層不會(huì)阻止腸道對(duì)亞麻籽油的消化吸收。但是，具有不同聚合電解質(zhì)層的乳液，其包埋的亞麻籽油的消化速率有所不同。其中初級(jí)乳液的消化速率最快，二級(jí)乳液的消化速率比初級(jí)乳液的消化速率要慢，可能是因?yàn)楣z的存在會(huì)對(duì)液滴起到一定的保護(hù)作用，對(duì)脂肪酶的吸附起到一定的屏蔽作用，所以二級(jí)乳液中亞麻籽油的消化速率要比初級(jí)乳液要慢一些。三級(jí)乳液中亞麻籽油的消化速率最慢，這是因?yàn)楣?膠和殼聚 糖可以在油滴表面形成一個(gè)較厚的界面膜，從而能夠阻止脂肪酶與油滴之間的接觸。此外，殼聚糖還能夠與膽酸鹽結(jié)合，從而降低體系溶解消化產(chǎn)物的能力，進(jìn)一步減緩脂肪的消化。但是，三級(jí)乳液最終也會(huì)被完全消化，這可能是因?yàn)榫酆想娊赓|(zhì)多糖層從油滴表面上解析下來(lái)，或者殼聚糖自身被消化掉。結(jié)果表明，多層乳液不會(huì)阻止脂肪的消化，但是多層包埋的亞麻籽油的消化速率會(huì)有所降低，從而可以實(shí)現(xiàn)緩釋的效果。

3 結(jié) 論

確定了二級(jí)乳液的組成為亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.0%、濃縮乳清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.45%、果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%；三級(jí)乳液的組成為亞麻籽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%、濃縮乳清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.225%、果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%、殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%；多層乳液對(duì)芯材具有一定的 控釋效果，能夠延緩亞麻籽油在模擬胃腸道中的消化速率。

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Preparation and Stability of Multilayer Emulsions of Linseed Oil by Electrostatic Layer-by-Layer Deposition

LI Jinwei, LIN Chuanzhou, LIU Yuanfa
(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

This study investigated the preparation of multilayer emulsions of linseed oil by electrostatic layer-by-layer deposition. The fi nal composition of the secondary emulsion was 5.0% linseed oil, 0.45% whey protein and 0.2% pectin; and the tertiary emulsion was composed of 2.5% linseed oil, 0.225% whey protein, 0.1% pectin, and 0.2% chitosan. The multilayer emulsion technology is effective in controlling the release rate of linseed oil in the body.

linseed oil; layer-by-layer self-assembly; multilayer emulsions

10.7506/spkx1002-6630-201611001

TS225.1；R151.3

A

1002-6630（2016）11-0001-06

李進(jìn)偉, 林傳舟, 劉元法. 制備亞麻籽油多層乳液及其穩(wěn)定性研究[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(11): 1-6. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201611001. http://www.spkx.net.cn

LI Jinwei, LIN Chuanzhou, LIU Yuanfa. Preparation and stability of multilayer emulsions of linseed oil by electrostatic layer-by-layer deposition[J]. Food Science, 2016, 37(11): 1- 6. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201611001. http://www.spkx.net.cn

2015-07-13

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31571878；31171703)；2013年糧食公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201313011-7-3）

李進(jìn)偉（1972—），男，副教授，博士，主要從事脂質(zhì)科學(xué)研究。E-mail：jwli@jiangnan.edu.cn