油凝膠乳液的穩(wěn)定性表征

油凝膠,是一種熱可逆的黏彈性液體狀或固體狀的脂類混合物。其中的凝膠因子通過自組裝或結(jié)晶的方式將親脂性液體束縛,形成阻止親脂性液體流動(dòng)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使體系凝膠化。油凝膠具有飽和脂肪酸及反式脂肪酸含量低的特點(diǎn),又因其可塑性及機(jī)械強(qiáng)度較高,在不失食品風(fēng)味的前提下可成為一種理想的固體脂肪替代品。油凝膠可包載脂溶性功能因子,提高其生物利用率。但油凝膠脂溶性的特點(diǎn)限制了其在食品中的進(jìn)一步應(yīng)用,通過乳化的方式制備水包油型(O/W)油凝膠乳液,可提高脂溶性功能因子在食品體系中的溶解度和穩(wěn)定性,并可控制其釋放。

本文對(duì)肉桂酸基油凝膠乳液的穩(wěn)定性進(jìn)行了表征，為肉桂酸基油凝膠及其乳液更廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域提供理論依據(jù)。

1，測(cè)試原理

Fig1 Test Principle    

使用近紅外光源（或多光源系統(tǒng)）不斷照射整個(gè)樣品，在樣品離心加速分離的同時(shí)，與光源平行的檢測(cè)器隨時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)并反應(yīng)樣品的透光率變化，從而形成樣品在分離過程的空間和時(shí)間透光率圖譜。通過配套的分析軟件，既可定性分析樣品詳細(xì)的失穩(wěn)過程，又可對(duì)樣品間的不穩(wěn)定性指數(shù)，界面分層，顆粒遷移速度，粒度和分布等進(jìn)行定量分析和比較。

2，樣品和測(cè)試條件

2，1，油凝膠制備：玉米油分別與不同比例的肉桂酸混合,90℃恒溫磁力攪拌器中攪拌至肉桂酸溶解,分別于4℃靜置24h,得到油凝膠樣品。

2，2，油凝膠乳液制備：由前期實(shí)驗(yàn)研究，肉桂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的油凝膠理化性較好，固選用該質(zhì)量分?jǐn)?shù)的油凝膠制備乳液。以Twen20作為乳化劑加入去離子水中,85℃水浴加熱,作為水相;取一定濃度(10%、15%、20%)的油凝膠作為油相。將處于熔融狀態(tài)的油凝膠滴加到水相中,然后高速剪切(12000rmin,5min)使其充分混合均勻,再轉(zhuǎn)移至高壓均質(zhì)機(jī)中(500MPa,循環(huán)3次),以形成均一穩(wěn)定的乳液,將制備得到的油凝膠乳液迅速用冰水冷卻。其中Tween20的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%。

2，3，測(cè)試條件：LUMiSizer®® 611，4000rpm，25℃，2h

3，測(cè)試結(jié)果

Fig2 LUMiSizer® Transmission of emulsions with different oleogel content

Fig 3 Effect of oil phase content on physical stability of oleogel emulsions

圖2是不同油凝膠含量的乳液的 LUMiSizer®透光率圖譜。a、b、c分別對(duì)應(yīng)油相含量10%、15%、20%。在離心過程中，透光率從底部開始上升往頂部移動(dòng)，這記錄了水包油乳液中油凝膠的上浮過程。對(duì)比離心后的樣品,發(fā)現(xiàn)底部有白色沉淀,推測(cè)其為肉桂酸沉淀。

圖3是不同油凝膠含量的乳液由LUMiSizer®得出的積分/整體透光率隨時(shí)間的變化。曲線斜率越大說明積分/整體透光率變化越快，樣品越不穩(wěn)定。

隨著油相含量的增加,油凝膠乳液的穩(wěn)定性變差,這是因?yàn)橛拖嗪慷鄷r(shí),乳化劑含量不足以將油相包裹,相鄰液滴間的空間排斥作用較弱,范德華吸引力較強(qiáng),而使液滴聚集,顆粒變大。這與下圖4-不同油凝膠含量的乳液其分散相粒子的粒度結(jié)果一致。    

Fig 4 Particle size distribution and mean particle size of oleogel emulsion with different oil content

4，小結(jié)

LUMiSizer®可對(duì)油凝膠乳液的穩(wěn)定性進(jìn)行高效的表征。肉桂酸與玉米油形成的油凝膠,可以通過改變?nèi)夤鹚岬馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)、復(fù)配凝膠因子、改變?nèi)軇╊愋偷日{(diào)整油凝膠的理化性質(zhì),增強(qiáng)其在食品領(lǐng)域的適用性。